80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

78
An IV CADASTRU TIMISOARA INTRODUCERE IN GIS - Sem. II – febr_mart--2010 NOTE DE CURS Dr. ing. Ioan Stoian

Transcript of 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Page 1: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

An IV CADASTRU TIMISOARA INTRODUCERE IN GIS - Sem. II – febr_mart--2010

NOTE DE CURSDr. ing. Ioan Stoian

Page 2: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

2

Page 3: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

IN LOC DE PREFATASistemele Informationale Geografice (GIS) – Prezentare generala

Sistemele Informationale Geografice – necesitate sau moda ? • Abordarea complexa a diferitelor aspecte ale activitatilor umane este intim legata de pozitia spatiala a diferitelor

elemente naturale sau antropice. • Evaluarea complexa si necesitatea optimizarii continue a acestor activitati solicita utilizarea unor sisteme

informationale capabile de a tine cont de pozitia geografica a elementelor implicate in aceste procese. • In momentul de fata GIS constituie unica solutie prin care se pot rezolva rational, inteligent şi eficient problemele tot

mai dificile (prin volum de informatie si complexitate) legate de utilizarea spatiului terestru in diferite activitati umane.

Sistemele Informationale Geografice – functiile de bazaGIS – reprezinta un Sistem de Gestionare a Bazelor de Date (SGBD sau DBMS – in engleza) capabil sa gestioneze

date cu componenta spatiala prin intermediul a 4 categorii de functii :

• Inventar – baza de date care stocheaza informatia privitoare la pozitia in spatiu a unor elemente impreuna cu informatie descriptiva privitoare la aceste elemente

• Vizualizare – construirea rapida a unor reprezentari bi sau tridimensionale ale realitatii terestre (harta digitala)• Analiza – functii cu grade diferite de complexitate care permit interogarea datelor spatiale • Modelarea – crearea de scenarii de evolutie ale realitatii terestre care implica factorii spatiu si timpBazele de date spatiale si hartile digitale – suportul functionalitatii GIS• Bazele de date spatiale

- respecta toate caracteristicile unei baze de date la care se adauga caracteristicile determinate de componenta spatiala

- se creaza prin eforturi considerabile atat inceea ce priveste componenta spatiala (conversia hartilor analogice in harti digitale) cat si cea nonspatiala (date descriptive stocate in formate tabelare)• Hartile digitale reprezinta expresia vizuala a bazelor de date spatiale, a legaturii intrinseci existente intre informatia spatiala

(de localizare) si cea descriptiva stocata in astfel de baze de date.

Bazele de date spatiale sunt puse in valoare de sistemele GIS care realizeaza analizele bazate pe localizare Orice GIS dispune de instrumente capabile sa raspunda la 5intrebari generice legate de :1. LOCALIZARE : “Ce se afla in …?”2. CONDITIE DE LOCALIZARE : “Unde se afla …?”3. TENDINTE DE EVOLUTIE : “Ce s-a modificat de la o data in …?”4. PARTICULARITATI DE LOCALIZARE : “Ce elemente/fenomene specifice se manifesta in zona …?”5. MODELARE SPATIALA: “Ce s-ar intampla in zona … daca …?”

Aspectele practice ale utilizarii GIS• Rezolvarea concreta a problemei – realizarea proiectului GIS- Determinarea obiectivelor

- Construirea bazelor de date spatiale- Efectuarea analizelor- Prezentarea rezultatelor

3

Page 4: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

• Avantajele utilizarii GIS

- Informare rapida prin vizualizare si interogarea hartilor digitale- Realizarea de analize complexe in timp scurt

(imposibil de executat prin mijloace clasice) - Produse de calitate (harti, rapoarte, grafice, etc.) - Cresterea vitezei de luare a deciziilor

Greseli frecvente care pot conduce la esec in introducerea si utilizarea GIS• Incercarea de a rezolva probleme spatiale cu sisteme informationale improprii• Construirea echipei GIS pe baza principiului “un om = o echipa”• Abordarea problemei cu personal total nepotrivit pentru acest tip de activitate• Lipsa de resurse (umane, financiare, tehnologice) in raport cu complexitatea problemei care se vrea a fi rezolvata• Lipsa surselor de date adecvate• Incetarea acordarii sprijinului echipei GIS • Lipsa de integrare a echipei GIS in ansamblul activitatilor desfasurate in cadrul firmei, institutiei, etc.• Neutilizarea rezultatelor obtinute de echipa GIS

In loc de concluzii …• Exploatarea informatiei spatiale in format clasic (harti tiparite, planuri, date de orice natura cu referire spatiala,etc.) nu mai

poate satisface necesitatile de vizualizarea si analiza rapida si complexa a informatiei spatiale pentru diferite domenii de activitate

• Trecerea la abordarea digitala a problemelor spatiale prin utilizarea GIS si a tehnologiilor conexe (imagini satelitare si aeriene, teledetectie, GPS) construirea bazelor de date si a hartilor digitale reprezinta o necesitate pentru racordarea la nivelul si ritmul de dezvoltare solicitat de secolul XXI, inclusiv in ceea ce priveste integrarea Romaniei in structurile europene si euro-atlantice.

4

Page 5: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

1.1.INTRODUCERE IN GIS

2.2. Definitii

Sistemele informatice geografice (Geographical Information Systems – GIS) fac parte din clasa mai larga a sistemelor informatice. Ele au ca principala caracteristica tratarea informatiei tinând cont de localizarea sau amplasarea ei spatiala, geografica, în teritoriu prin coordonate. Tehnologiile GIS au aparut în urma cu 25 de ani din necesitatea de a facilita operatii complexe de analiza geografica pentru care sistemele existente (CAD, DBMS) nu ofereau nici o posibilitate ori necesitau un mare consum de timp sau proceduri foarte anevoioase.

Facilitând prelucrarea si analiza datelor spatiale, atât conventionale cât si de teledetectie, integrate în baze de date complexe, eterogene, GIS constituie unica solutie prin care se pot rezolva rational, inteligent si eficient problemele tot mai dificile legate de utilizarea resurselor terestre. Aplicabilitatea GIS este practic nelimitata caci marea majoritate a activitatilor umane au drept trasatura importanta localizarea în spatiu. În mod natural, un astfel de sistem este utilizat pentru producerea de planuri si harti, gestionarea retelelor de utilitate publica (apa si canalizare, termoficare, electrice, telefonice, gaze, drumuri, cai ferate, linii de transport urban, etc.), identificarea amplasamentului optim pentru o investitie, studiul impactului unui obiectiv (centrala nucleara, aeroport, rafinarie, ...) asupra mediului ambiant, etc.

Informatii de calitate înseamna decizii de calitate. GIS, integrând baze de date distribuite si facilitati de suport al deciziilor, poate fi un ajutor fundamental în managementul oricarei organizatii complexe, cu sarcini multiple, interdependente.

Definitia 1: GIS este o colectie organizata compusa din hardware, software, date geografice, personal si proceduri, destinata achizitiei, stocarii, actualizarii, prelucrarii, analizei si afisarii informatiilor geografice în conformitate cu specificatii ale unui domeniu aplicativ.

Pentru a întelege aceasta definitie, trebuie sa facem urmatoarele comentarii:1. componenta hardware înseamna atât platforma de calcul cât si echipamente periferice pentru introducerea datelor si

pentru comunicarea (afisarea) rezultatelor;2. componenta software trebuie sa ofere o serie de functii de baza, cu aplicabilitate generala, si în acelasi timp sa

permita adaptarea/extinderea la specificul oricarei aplicatii; functiile oferite trebuie sa permita atât analiza vectoriala si cartografie automata, cât si prelucrarea imaginilor si modelare spatiala (raster), laolalta cu gestiune de baze de date si acces multi-media;

3. componenta date geografice este determinanta: cea mai costisitoare si longeviva componenta a unui GIS este baza de date geografice. Prin urmare, introducerea datelor este o operatiune de o importanta considerabila. Introducerea datelor se poate face prin: digitizare, scanare, din masuratori în teren (statii totale), prelucrarea imaginilor de teledetectie, fotogrametrie digitala, conversie din alte formate;

4. componenta personal înseamna o echipa formata din trei categorii de specialisti:• cei care implementeaza software-ul de baza sunt implicati în activitati de instruire a utilizatorilor, asistenta tehnica si

consultanta ;• cei care creeaza si întretin baza de date digitale sunt responsabili pentru precizia, acuratetea si completitudinea datelor

oferite utilizatorilor;• cei care utilizeaza software-ul si baza de date geografice pentru a rezolva probleme concrete sunt implicati în

formularea specificatiilor de definitie a proiectelor (aplicatiilor) GIS, dezvoltarea de tehnologii specifice, generarea produselor GIS si asistarea proceselor decizionale.

Din definitie rezulta urmatoarele aspecte:2.. O abordare GIS implica în mod necesar tratarea unitara într-o baza de date unica si neredundanta a componentelor

grafice, cartografice, topologice si tabelare. Desi au un rol important în cadrul GIS, elementele de grafica pe calculator reprezinta numai una dintre modalitatile de consultare sau raportare a continutului unei baze de date spatiale. Baza de date permite o gama diversa de alte tipuri de explorare ce necesita în special capacitate de tratare si de prelucrare pe criterii geografice si analitice.

(ii) Un GIS include o colectie de operatori spatiali care actioneaza asupra unei baze de date spatiale pentru a referi geografic o mare varietate de informatii reale. Un model de date GIS este complex pentru ca trebuie sa reprezinte si sa interconecteze atât date grafice (harti) cât si date tabelare (atribute). În plus, chiar prin natura sa, un GIS complex este utilizat pentru a simula situatii si evenimente reale extrem de complicate. Acest fapt solicita si mai mult capacitatea modelului GIS de a reda perfect evenimentele si fenomenele din realitate.

Într-o alta varianta, Definitia 1 poate fi formulata astfel: GIS este o tehnologie care utilizeaza baze de date referite spatial (prin coordonate), un sistem de tratare adecvata a acestora, echipamente specifice pentru introducerea, stocarea, actualizarea si afisarea datelor spatiale, precum si un personal specializat.

Un GIS trebuie astfel conceput incât sa raspunda urmatoarelor cerinte :• sa permita introducerea datelor• sa asigure stocarea datelor, atât a atributelor, cât si a informatiei spatiale• sa permita interogarea datelor• sa realizeze analize ale datelor• sa afiseze date pe ecran sau sa le trimita la imprimanta

5

Page 6: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Definitia 2: Prin date geografice se întelege ansamblul format din date spatiale (coordonate) si date descriptive (atribute) asociate obiectelor/fenomenelor geografice (strazi, parcele, accidente). O baza de date geografice este o colectie de date geografice organizate pentru a facilita stocarea, interogarea, actualizarea si afisarea de catre o multime de utilizatori în mod eficient. Datele spatiale utilizate în tehnologiile GIS se pot clasifica dupa: a) precizie, b) documentele primare utilizate, c) ciclul de actualizare.

Definitia 3: Prin referentiere geografica se întelege stabilirea relatiei dintre coordonatele unui punct pe o foaie plana (harta – 2D) si coordonatele geografice reale din teren (pe suprafata Pamântului, care este un geoid – 3D).

În cadrul noii arhitecturi ArcGIS, anumite tipuri de date geografice sunt caracterizate nu doar prin atribute si geometrie, ci si prin comportament. ArcGIS introduce un nou model al datelor care se numeste Geo Data Object model. Scopul sau este de a permite utilizatorilor sa înzestreze elementele geografice cu un comportament natural. De multi ani, ArcInfo a suportat definirea unor atribute specifice anumitor elemente prin adaugarea unei coloane într-un tabel al unei baze de date relationale. Noutatea consta in asocierea unui comportament acestor elemente.

Între datele geogafie se stabilesc diverse relatii spatiale. Pentru pune in evidenta aceste relatii a fost introdus conceptul de topologie.

Definitia 4: Topologia este un concept matematic utilizat pentru a reprezenta explicit relatiile spatiale dintre obiecte (vecinatate, continuitate, interconexiune).

Cu ajutorul topologiei se poate determina care sunt obiectele adiacente unui obiect, ce elemente se intersecteaza, cât de mare este un obiect, care este drumul cel mai scurt de la un obiect la altul.

1.2 Functiile sistemului ArcGIS

Proiectarea bazei de date presupune determinarea zonei de studiu, a sistemului de coordonate utilizat, a straturilor necesare studiului, a elementelor (obiectelor geografice) incluse în fiecare strat, a atributelor necesare descrierii fiecarui tip de element, a modului de codificare si organizare a atributelor.

Proiectarea bazei de date se realizeaza în trei pasi:Pasul 1. Identificarea obiectelor geografice si a atributelor lor si organizarea lor pe straturi

In general, organizarea datelor pe straturi se face tinând cont de doua criterii: - tipul datelor: punct, linie sau poligon; - tema reprezentata (soluri, drumuri, etc.).Pasul 2. Definirea atributelor

Pentru fiecare atribut se specifica modul de codificare si spatiul necesar memorarii valorilor admise. In plus, pentru întreaga baza de date se construieste un dictionar în care, pentru fiecare strat se precizeaza numele atributelor asociate si pentru fiecare atribut se indica valorile si semnificatia valorilor posibile.Pasul 3. Asigurarea registratiei coordonatelor între straturi

Pentru o corecta registratie, acele elemente care apar în mai multe straturi (de exemplu conturul zonei de studiu, linia de coasta litorala) se vor digitiza o singura data într-un strat aparte – un sablon. În continuare, toate celelalte straturi se vor construi pornind de la acest strat sablon si adaugând elementele specifice.

1.2.1 Introducerea datelorUn strat al bazei de date se poate introduce prin digitizare, scanare sau prin conversia unor date digitale existente din alt

fomat în formatul dorit. Datele pot fi introduse automat si în urma unor masuratori efectuate cu GPS-uri. Exista mai multe moduri în care pot fi stocate datele geogafice, si anume: formatul vectorial, care este foarte apropiat de cel

utilizat pentru reprezentarea hartii; modelul raster, care descrie suprafata Pamântului ca o matrice formata din elemente omogene, similar modelului utilizat pentru reprezentarea imaginilor; si modelul TIN (Triangular Irregular Network) care reprezinta forma suprafetelor.

1.2.2 Interogarea datelor Interogarea datelor presupune identificarea anumitor elemente prin indicarea lor pe ecran sau identificarea tuturor

elementelor care satisfac o anumita conditie. Se pot realiza interogari spatiale, de genul sa se afle toate elementele care se gasesc în interiorul unui dreptunghi sau selectii ale elementelor unei teme îin functie de pozitiile lor relative fata de elementele altei teme. În acest ultim caz, putem determina, de exemplu, toate orasele care se gasesc în interiorul unui judet, toate localitatile prin care trece un drum, toate orasele care se gasesc la o distanta mai mica de x km de un drum, etc.

1.2.3 AnalizaAnaliza geografica se efectueaza pentru a raspunde obiectivelor si criteriilor stabilite initial pentru proiectul de GIS.

Rezultatele analizei geografice sunt apoi comunicate prin intermediul hartilor, rapoartelor si graficelor. Hartile tematice, tabelele sinoptice si reprezentarile grafice complexe generate în urma analizei geografice dovedesc capacitatea definitorie a unui GIS de a crea noi informatii si nu doar de a gestiona si/sau extrage în diverse maniere date anterior achizitionate, ceea ce deosebeste fundamental un GIS de un sistem de gestiune a bazelor de date si de un sistem de cartografiere automata.

Operatia de suprapunere a straturilor realizeaza combinatii între doua straturi reprezentând aceeasi zona de teren, obiectele din primul strat (de tip punct, linie sau poligon) asumându-si atributele corespunzatoare obiectelor peste care se suprapun în cel de-al doilea strat, obligatoriu de tip poligon. Ca rezultat se obtine un nou strat. Prin combinarea datelor spatiale si a atributelor

6

Page 7: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

asociate fiecarui strat se genereaza noi relatii spatiale între date. De exemplu, prin suprapunerea unui strat cuprinzând parcele de teren cu un alt strat continând tipuri de sol într-o zona data sunt determinate relatiile spatiale dintre parcele si tipurile de sol astfel încât se pot identifica acele parcele situate pe sol degradat.

1.2.4 Afisarea rezultatelorRezultatele analizei geografice se pot reprezenta grafic pe o harta însotite de o descriere sub forma unui raport cuprinzând

datele tabelare, inclusiv valorile calculate în cadrul analizei. Pentru realizarea hartii finale, în general, sunt combinate mai multe straturi ale bazei de date cuprinzând obiectele geografice urmarite în proiect, sunt adaugate o serie de elemente cartografice si sunt elaborate rapoartele descriptive.

In afara unor harti, pot fi puse la dispozitia utilizatorului rapoarte sau grafice care sa puna în evidenta diverse caracteristici ale temelor.

Harta conceputa este apoi tiparita sub forma unei harti pe hârtie sau este stocata sub forma unei imagini. De asemenea, harta poate fi pusa la dipozitia publicului pe Internet, pentru a fi consultata de persoanele interesate.

1.3 Georeferentierea datelor

Un sistem geografic de coordonate utilizeaza o suprafata sferica tri-dimensionala pentru a defini pozitii de pe suprafata pamântului. Un sistem geografic de coordonate include o unitate unghiulara de masura, un prim meridian si un datum. Un punct este referit prin valorile longitudine si latitudine. Longitudinea si latitudinea sunt unghiuri masurate din centrul pamântului la un punct de pe suprafata pamântului. Unghiurile sunt adesea masurate în grade.

În sistemul sferic, “liniile orizontale” sau liniile est-vest sunt linii care au aceeasi latitudine. Acestea poarta numele de paralele. “Liniile verticale” sau linii nord-sud sunt linii care au aceeasi longitudine si ele se numesc meridiane. Linia de latitudine care se afla la egala distanta de poli se numeste ecuator. Linia care are longitudinea 0 se numeste primul meridian. Latitudinea si longitudinea se masoara în mod obisnuit în grade zecimale sau în grade, minute, secunde.

Desi latitudinea si longitudinea pot localiza exact pozitii de pe suprafata pamântului, ele nu sunt unitati uniforme de masurare. Deasupra si sub ecuator, cercurile care definesc paralele de latitudine devin din ce în ce mai mici pâna când se transforma într-un sigur punct la poli.

Forma si dimensiunea unei suprafete într-un sistem sferic de coordonate sunt definite de o sfera sau un sferoid. O sfera se bazeaza pe un cerc, in timp ce un sferoid se bazeaza pe o elipsa. În timp ce sferoidul aproximeaza forma pamântului, datum-ul defineste pozitia sferoidului relativ la centrul pamântului. Un datum furnizeaza un cadru de referinta pentru masurarea pozitiilor de pe suprafata pamântului. El defineste originea si orientarea liniilor de latitudine si longitudine. Un datum local aliniaza un sferoid astfel încât acesta sa se potriveasca cât mai bine cu suprafata pamântului într-o anumita zona. Un punct de pe suprafata sferoidului este potrivit cu o anumita pozitie de pe suprafata pamântului, punctul respectiv se numeste punct de origine al datumului si este diferit de centrul pamântului.

Un sistem proiectat de coordonate este definit pe o suprafata plana, doi-dimensionala. Spre deosebire de sistemul sferic de coordonate, un sistem proiectat de coordonate are lungimi, unghiuri si arii constante de-a lungul celor doua dimensiuni. Un sistem proiectat de coordonate se bazeaza intotdeauna pe un sistem geografic de coordonate care la rândul lui se bazeaza pe o sfera sau un sferoid.

Într-un sistem proiectat de coordonate, pozitiile sunt identificate prin coordonatele x, y ale unui grid cu originea în centrul gridului. Fiecare pozitie are doua valori care o referentiaza în raport cu pozitia centrala. Una specifica pozitia sa orizontala, iar cealalta pozitia sa verticala. Cele doua valori poarta numele de coordonata x si coordonata y. În acest caz unitatile sunt consistente si sunt spatiate egal de-a lungul întregului domeniu x, y.

Indiferent daca se lucreaza cu sfera sau cu sferoid, suprafata tri-dimensionala trebuie transformata într-o foaie plana de harta. Aceasta transformare matematica se numeste proiectie a hartii. Reprezentarea suprafetei pamântului în doua dimensiuni conduce la distorsiuni în forma, arie, distanta sau directie a datelor. O proiectie a hartii utilizeaza formule matematice pentru a lega coodonatele sferice ale globului de coordonatele plane. Proiectii diferite determina tipuri diferite de distorsiuni. Unele proiectii sunt concepute astfel încât sa minimizeze una sau doua din caracteristicile datelor.

Cele mai importante tipuri de proiectii sunt:• conice• cilindrice• planeDatele stocate într-un GIS ar trebui sa referentieze pozitia corecta de pe suprafata Pamântului. În acest scop pot fi realizate

urmatoarele operatii :• Proiectarea datelor• Transformarea coordonatelor• Ajustarea datelor (rubersheeting)Scara hartii manuscris care este folosita pentru a introduce datele determina tipul elementului hartii. Hartile la scara mare

descriu zone mici de teren, cu rezolutie spatiala înalta si astfel ele arata numeroase detalii. În schimb, hartile la scara mica descriu zone mari de teren, au rezolutie spatiala scazuta si de aceea arata putine detalii. În functie de cât de multe detalii doriti sa contina datele pe care le veti stoca se alege scara hartii.

Multe formate de date stocheaza impreuna cu datele detalii legate de proiectia hartii. Datele shapefile si coverage stocheaza informatia legata de proiectie în fisiere care au extensia prj. Imaginile si datele CAD tin minte aceste infomatii în fisiere World, iar în cazul unei Geodatabase informatia este retinuta în tabele.

7

Page 8: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

ArcGIS este o familie de produse software care formeaza un GIS complet. El este construit pe standarde ale industriei, furnizeaza posibilitati exceptionale si în plus este usor de utilizat. Aceasta vesiune se caracterizeaza printr-o arhitectura comuna, cod comun, model comun al extensiilor si un singur mediu de dezvoltare pentru ArcView si ArcInfo.

Platforma ArcGIS este constituita din produse Desktop si servicii de aplicatii. Produsele Desktop sunt ArcView, ArcEditor si ArcInfo. Serviciile de aplicatii sunt reprezentate de ArSDE si ArcIMS. Produsele Desktop au toate aceleasi extensii: Spatial Analyst, 3D Analyst, Geostatistical Analyst, MrSID Encoder, ArcPress si StreetMap. De asemenea, produsele Desktop sunt toate alcatuite din aceleasi aplicatii: ArcCatalog, ArcMap si ArcToolbox.

ArcMap este aplicatia centrala a Desktopului ArcGIS. Ea poate fi utilizata pentru integrarea si vizualizarea datelor, crearea sau actualizarea atât a datelor spatiale cât si a atributelor, construirea de harti, realizarea de analize.

ArcCatalog va ajuta sa organizati si sa administrati toate datele GIS. ArcCatalog contine instrumente pentru explorarea si gasirea informatiilor geografice, pentru înregistrarea si vizualizarea metadatelor, pentru vizualizarea rapida a datelor spatiale si pentru definirea schemei straturilor geografice.

Scopul aplicatiei ArcToolbox este acela de a simplifica sarcinile GIS prin intermediul unor instrumente sau wizard-uri. ArcToolbox este o aplicatie simpla ce contine numeroase instrumente pentru geoprelucrare. Exista doua versiuni de ArcToolbox: versiunea completa care este livrata cu ArcInfo si o versiune simplificata pentru ArcEditor si ArcView. Cu ajutorul instrumentelor din ArcToolbox se pot realiza analize si conversii ale datelor, precum si administrarea lor.

ArcView 9.3, ArcInfo 9.3 si ArcEditor 9.3 au o interfata comuna. Aceasta interfata comuna împreuna cu arhitectura comuna determina ca ArcGIS si informatia geografica sa fie accesibile unei varietati de utilizatori cu necesitati GIS diverse. Arhitectura comuna permite, de asemenea, utilizatorilor sa aiba în comun aceleasi scripturi, instrumente personalizate, aplicatii sau extensii.

8

Page 9: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

1.2. OBIECTIVELE CURSULUI

Solutii GISDe ce GIS ?

Posibilitatea de a efectua analize face parte din specificul activitatii umane curente de decizie.

Posibilitatea luarii unor decizii optime, pe baza unor analize in 3+1 dimensiuni (3 dimensiuni datorita caracterului spatial al informatiilor grafice si geografice, iar cea de a 4-a dimensiune este cea data de parametri specifici fiecarei entitati de informatie), depinde de cantitatea de informatie accesibila la un moment dat si de exactitatea acesteia.

Cei care proiecteaza un sistem informatic isi propun cu prioritate urmatoarele facilitati:

• stocarea unor volume mari de informatie, suficiente pentru diferite variante analizate ;

• accesul rapid la orice informatie inmagazinata.

Modalitatile oferite de sistemele informatice clasice pentru obtinerea unor situatii de raportare sub forma de liste si/sau tabele nu sunt intotdeauna usor de consultat, mai ales pentru luarea unor decizii pe ansamblul institutiei. Din acest motiv, decidentii solicita documente de sinteza care concentreaza informatia dupa diferite criterii orientate pentru rezolvarea unei anumite situatii/probleme stop cadru (optim particular). Pentru o alta situatie/problema, alt optim particular, se vor solicita alte situatii de sinteza si asa mai departe.

In concluzie, atingerea optimului global pentru institutia respectiva este o problema de experienta sau/si de gest aleatoriu de alegere a factorilor de conducere (de decizie).

In aceste conditii, utilizarea Sistemului Informatic Geografic (GIS) pentru stocarea si prezentarea informatiei in 3+1 dimensiuni permite analize multiple din puncte de vedere foarte diferite ca situatii/probleme, fara a mai fi necesare analiza de sinteza, ci numai prin conditionari logice intre diferitele strate, entitati si atribute ale acestora (o imagine “vorbeste” mai exact, mai detaliat si mai complet despre ea decat 100 de descrieri textuale).

Exemple de domenii in care se poate utiliza GIS :

• Sisteme informatice pentru cadastru;

• Sisteme informatice bazate pe prelucrarea imaginilor;

• Sisteme informatice pentru coordonarea si corelarea resurselor naturale;

• Sisteme informatice pentru analiza pietei;

• Sisteme informatice urbane;

• Sisteme informatice suport pentru decizia spatiala.

GIS – o categorie noua de sisteme informatice

Sistemele Informatice Geografice (GIS) reprezinta o noua categorie de sisteme informatice si ar putea fi clasificate in functie de cateva categorii:

2.. Sisteme informatice destinate proiectarii asistate de calculator (CAD)

Caracteristici definitorii:

• bazate pe elemente de grafica ;

• utilizarea simbolurilor ca primitive pentru reprezentarea caracteristicilor;

• legaturi simple, tip BD;

• utilizeaza relatii topologice simple;

• posibilitati nelimitate de analiza.

2. Sisteme informatice pentru cartografie

Caracteristici definitorii:

• orientate pe afisarea datelor, clasificare si simbolizare automata;

9

Page 10: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

• orientate pe vizualizare si mai putin pe regasire si analiza;

• utilizeaza structuri simple de date in care lipsesc informatii de topologie ;

• pot fi legate cu baze de date prin SGBD numai pentru observatii simple de regasire ;

• dispun de facilitati de desenare a hartilor si produc iesiri de calitate deosebita in format vectorial.

3. Sisteme informatice pentru conducere si decizie

Cracteristici definitorii:

• optiune pentru inmagazinarea datelor si regasirea atributelor negrafice ale datelor;

• dispun de regasiri grafice limitate, cat si posibilitati de vizualizare limitate;

• sunt proiectate pentru regasiri pe termen scurt si pentru actualizari cu volume relativ mici de date ;

• dispun de posibilitati simple de analiza ;

• posibilitati limitate pentru implementarea unor operatori pentru analiza spatiala.

4. Sisteme informatice destinate teledetectiei

Caracteristici definitorii:

• proiectate pentru colectarea, inmagazinarea, manipularea si vizualizarea datelor tip raster prelucrate prin scanare din avion sau sateliti;

• dispun de posibilitati limitate de lucru cu date de tip vectorial ;

• dispun de posibilitati limitate de lucru cu atribute ale datelor ;

• slabe posibilitati de legatura cu baze de date sub un SGBD ;

• dispun de posibilitati pentru inbunatatirea calitatii datelor, clasificarea acestora ;

• posibilitati limitate de analiza.

Principii si componente

Realitatea poate fi reprezentata ca o serie de caracteristici definite prin acordul intre doua categorii de date: geografice (localizabile) si atribute ale acestora (nelocalizabile).

Se poate observa ca datele geografice au un grad mai mare de generalitate comparativ cu atributele potentiale asignabile.

Stratele unei harti (exemple posibile):

• regiuni administrative;

• reteaua hidrografica;

• reteaua de transporturi;

• topografie/curbe de nivel;

• acoperirea solului/utilizarea pamantului;

• spatiul biotopic (important pentru conservarea spatiului natural);

• harta solurilor;

• conditii climatice;

• date de infrastructura (retele rutiere si feroviare, porturi, aeroporturi);

• zone de dezvoltare a unor regiuni administrative;

• gradul de urbanizare;

• zonarea locurilor de munca.

10

Page 11: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Componente cheie

GIS reprezinta o colectie organizata de componente eterogene: hardware, software, date geografice si infrastructura specifica (personal, facilitati particulare...) destinata achizitiei, stocarii, actualizarii, prelucrarii, analizei si afisarii informatiilor geografice, in conformitate cu specificatiile unui domeniu aplicativ.

Pentru intelegerea acestei definitii, trebuie facute urmatoarele comentarii:

• componenta hardware inseamna atat platforma de calcul cat si echipamentele periferice pentru inregistrarea datelor si comunicarea (afisarea) rezultatelor;

• componenta software trebuie sa ofere o serie de functii de baza, cu aplicabilitate generala si, in acelasi timp, sa permita adaptarea/extinderera la specificul oricarei aplicatii; functiile oferite trebuie sa permita atat analiza vectoriala si cartografia automata, cat si prelucrarea imaginilor si modelarea spatiala (raster), in corelatie cu gestiunea de baze de date si acces multimedia;

• componenta date geografice este determinanta: cea mai costisitoare componenta a unui GIS este baza de date geografice. Prin urmare, introducerea datelor este o operatiune de importanta considerabila. Introducerea datelor se poate face prin: digitizare, scanare – din masuratori in teren (statii totale), prelucrarea imaginilor de teledetectie, fotogrammetrie digitala, conversie din alte formate;

• componenta de personal este reprezentata prin trei categorii de specialisti :

o cei care implementeaza software-ul de baza GIS sunt implicati in activitati de instruire a utilizatorilor, asistenta tehnica si consultanta;

o cei care creeaza si intretin baza de date digitale sunt responsabili pentru precizia, acuratetea si complexitatea datelor oferite utilizatorilor;

o cei care utilizeaza software-ul si baza de date geografice pentru a rezolva probleme concrete sunt implicati in conversia cerintelor utilizatorilor in specificatii de definire a proiectelor (aplicatiilor) GIS, dezvoltarea de tehnologii specifice, generarea produselor GIS si asistarea proceselor decizionale.

Rezumand, in cadrul Sistemelor Informatice Geografice se pot distinge urmatoarele componente cheie:

Tehnologia GIS:

• hardware (PC, statie grafica. Imprimanta, plotter, digitizor);

• software (MicroStation, MGE, Arc/ Info, Arc/ View, MapInfo).

Baza de date GIS trebuie sa contina :

• date geografice (geo-referite);

• atributele datelor.

Infrastructura GIS

• personalul specializat;

• facilitati specifice;

• alte elemente suport (standarde, legislatie, …).

Definirea problemei

Una din activitatile cele mai importante pentru ca problema beneficiarului sa fie rezolvata eficient, este ca aplicatia GIS sa fie definita cu exactitate si corectitudine.

Definirea aplicatiei GIS este un proces complex de conversie a cerintelor utilizatorului in facilitatile pachetelor program GIS de firma, disponibile.

Acest proces se realizeaza prin dialog intre beneficiar (utilizatorul final) si proiectantul aplicatiei GIS (specialist in sisteme GIS) si se concretizeaza prin 2-3 iteratii succesive pentru fiecare etapa exact definita in dezvoltarea si implementarea aplicatiei.

Elementele principale care definesc problema beneficiarului, respectiv aplicatia GIS, sunt: stratele specifice, structura bazei de date geografice (georeferite), inclusiv atributele entitatilor incluse cat si legaturile dintre acestea.

Fazele evolutiei Sistemelor Informatice Geografice (GIS)

Din experienta realizarii Sistemelor Informatice Geografice (GIS) a rezultat etapizarea realizarii aplicatiilor GIS, astfel:

11

Page 12: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

• inventarierea aplicatiilor existente si stabilirea cerintelor (prima iteratie), intre 0-4 ani;

• analiza cerintelor selectate pentru a fi convertite in aplicatii GIS (inclusiv alte iteratii, daca sunt necesare), intre 0-4 ani;

• conducerea performanta a activitatii beneficiarului final (end-user), dupa cca 8 ani.

Concluzii

Din experienta unor realizari (inclusiv implementari) in domeniul GIS, se pot desprinde cateva cerinte/asteptari ale utilizatorului:

• analize multiple;

• usurinta in utilizare;

• capacitati de organizare si prezentare;

• reprezentarea datelor tematice;

• conexiuni dinamice intre date;

• iesiri de calitate deosebita (inclusiv harti cu numarul de state solicitate);

• posibilitati de lucru (operare) pe platforme diferite.

Sistemele Informatice Geografice (GIS) se pot utiliza de catre grupuri eterogene de indivizi si organizatii pentru o varietate incredibil de larga de aplicatii

12

Page 13: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

1.3. CONCEPTE DE BAZA

Clase de aplicaţii GIS : In funcţie de modul de obţinere a datelor cartografice digitale, putem defini două principale clase de utilizatori ai tehnologiilor GIS : a) producătorii de baze de date cartografice digitale ; b) utilizatorii de baze de date cartografice digitale.

Un GIS permite integrarea datelor achiziţionatela momente de timp diferite,la scări şi cu rezoluţii diferite,prin diverse metode,elementul de legătură fiind dat de localizarea geografică, în teritoriu.Surse de date GIS:fişe şi carnete de terendigitizarea hărţilor (manuscrise)scanarea harţilor (manuscrise) si vectorizarea lorconversia datelor CADfotogrametrie (fotograme aeriene)teledetecţie (imagini multispectrale aeriene sau satelitare)GPSUn GIS gestionează două tipuri de date :spaţiale (grafice) şi descriptive (negrafice)datele spaţiale reprezintă poziţia şi forma obiectelor (fenomenelor) terestre utilizând treientităţi grafice:puncteliniipoligoanedatele descriptive reprezintă informaţii despre obiectele (fenomenele) terestre amplasate pe ohartă utilizând:atribute (întrebări)valori ale atributelor (răspunsuri)

Structura datelor GISComparaţiiGIS-SGBD:Un GIS conţine un SGBD special, capabil să adreseze date spaţiale (coordonate), să insereze şi să regăsească informaţii în funcţie de localizarea acestora în teritoriu.GIS-CAD:Un GIS oferă facilităţi grafice de tip CAD şi în acelaşi timp este destinat să efectueze analize spaţiale complexe, să genereze automat informaţii noi, să trateze coordonatele geografice (sferice sau carteziene) şi proiecţiile cartografice. Harta est un produs metric, pe care se pot efectua măsurători precise. Pe un desen, elementele apar cotate, nu se măsoară. În plus, conţinutul bazei de date GIS este independent de modul de raportare grafică a informaţiilor.GIS-Cartografiere automată (mapping):Un GIS conţine funcţiile necesare cartografierii automate dar nu este orientat către aceasta.

13

Page 14: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Entitate(Punct, Linie, Poligon)Date spaţiale(Coordonate) ID unicID X Y11 …… ……12 …… ……24 …… ……

2. Aplicaţii GISTehnologia GIS îşi dovedeşte utilitatea în orice domeniu de activitate care se bazează pe tratarea

14

Page 15: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

informaţiilor spaţiale. In continuare enumeram cateva dintre cele mai cunoscute domenii in caretehnologia GIS se aplica in mod natural:

2.. URBANISM, SISTEMATIZARE ŞI ADMINISTRAŢIE LOCALĂcadastru urbanoptimizări transport urbanstabilirea amplasării optime a noilor obiective (înzestrări edilitare, cartiere de locuinţe, obiectiveindustriale, obiective social-culturale, etc.)spaţiu locativarondări pe diverse criteriistudii de urbanismacordarea autorizatiilorlor de construcţie/demolareevidenta folosinţei terenurilororganizarea colectării şi depozitării deşeurilor menajereorganizarea intervenţiilor de urgenţă (salvare, poliţie, pompieri, depanare)evidenţe necesare poliţiei, pompierilor, circumscripţiilor financiare2. CADASTRUintegrarea completă a procesului cadastral, pornind cu măsurătorile de teren şi încheind cueditarea planurilor şi registrelor de evidenţă cadastralăfacilităţi de comunicaţie cu sistemul de taxare a Ministerului Finanţelor, cu alte organismepublice sau persoane fizice îndreptăţite la date cadastrale3. PROTECŢIA MEDIULUIsupravegherea rezervaţiilor naturaleanaliza poluării soluluiurmărirea efectelor produse de diverşi agenţi poluanţianaliza zonelor afectate de diferiţi poluanţi (chimici, sonori, fizici, etc.)analiza zonelor afectate de dezastre naturale

4. AGRICULTURĂ, PEDOLOGIE, SILVICULTURĂ ŞI ÎMBUNĂTĂŢIRI FUNCIAREcartare pedologicăcartare silvicăcadastru silvicsupravegherea stării de sănătate a pădurilorsupravegherea culturilorproiectarea şi supravegherea sistemelor de irigaţieurmărirea eroziunii soluluianaliza transportului agricolanaliza stressului vegetal5. PETROL ŞI GAZEinventarierea, cartarea şi supravegherea zăcămintelorproiectare, întreţinere şi optimizare conducte

6. CARTOGRAFIErealizarea şi actualizarea de hărţi şi planuri topograficerealizarea şi actualizarea de hărţi tematiceintegrarea în conţinutul hărţilor a datelor de teren, fotogrametrice şi satelitare

2.. DOTĂRI EDILITARE(aplicaţii AM/FM – Automated Mapping/Facilities Management – pentru companii de distribuţiede energie electrică, gaze, apă, etc.)(7.a) aplicaţii în domeniul distribuţiei apei şi canalizării:planificarea lucrărilor de întreţinere a reţelei şi echipamentelor din sistemul de distribuţie a apeişi de canalizareinventarierea cerinţelor consumatorilorcartarea şi supravegherea reţelei de distribuţie a apei şi de canalizareînregistrarea defecţiunilor, planificarea lucrărilor de intervenţie şi identificarea consumatorilorafectaţi în caz de avarieidentificarea traseelor afectate de infiltrarea unor substanţe poluante, localizarea surselor depoluare şi avertizarea consumatorilor- planificarea lucrărilor de extindere a reţelei de distribuţie a apei şi de canalizare(7.b) aplicaţii în domeniul producerii şi distribuţiei de energie electrică:cartarea dotărilor electriceinventarierea, analiza şi supravegherea dotărilor electriceidentificarea amplasamentului optim pentru un nou obiectivplanificarea operaţiilor de întreţinere, reparaţiiproiectarea, întreţinerea şi optimizarea reţelelor electriceanalize demografice pentru planificarea distribuţiei şi anticiparea vârfurilor de sarcină

15

Page 16: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

planificarea operaţiilor de rezolvare a reclamaţiilor şi sesizărilor consumatoriloroptimizarea activităţii de citire a contoarelor şi încasare a facturilor prin arondareaconsumatoriloranaliza zonelor unde apar frecvente disfuncţionalităţiidentificarea şi înştiinţarea promptă a tuturor consumatorilor afectaţi de întrerupereatemporară a furnizării de energie electrică din diverse motive (avarie, lucrări)analiza încărcării reţelelor electrice

2.. TRANSPORTURI ŞI TELECOMUNICAŢIIproiectare, întreţinere şi optimizare reţele transport (drumuri, căi ferate, cabluri, etc.)optimizări trasee transport (aprovizionare, transport mărfuri, transport călători, transport public)cadastru special (căi ferate, drumuri, telecomunicaţii)supravegherea traficului (rutier, feroviar, etc.)

2.. COMERŢamplasarea magazinelor en-gros în funcţie de acces auto, concurenţă, consumatoriorganizarea distribuţiei mărfii către clienţi de la cel mai apropiat depozitgestionarea stocurilor

10. APLICAŢII SPECIALEcartare topografică, hidrografică, aeronauticăcadastru militarstrategie militarăsprijin în operaţii de bazănavigaţietactică militarăcontrol de frontierăanaliza terenului (vizibilităţi, accesibilităţi, coridoare de trecere, pante, etc.)informaţii, contra-informaţii11. GEOLOGIEcartarea formaţiunilor geologicestudii tectonicecartarea, inventarierea şi supravegherea zăcămintelor12. HIDROLOGIE, OCEANOGRAFIEcartarea cursurilor şi corpurilor de apăstudiul zonelor litoraleurmărirea poluării apelor de suprafaţă şi de adâncimeanaliza transporturilor fluvialesupravegherea bazinelor hidrograficeprevenirea avalanşelor/inundaţiilorbatimetrie13. STATISTICĂ, EVIDENŢA POPULAŢIEI, RECENSĂMINTE, DEMOGRAFIEregistrul populaţieianaliza în teritoriu a datelor recensăminteloranaliza mişcărilor demograficerealizarea şi diseminarea anuarelor statistice14. FINANŢE-BĂNCIzonarea pe circumscripţii financiarecolectarea taxelor şi a impozitelorgestionarea împrumuturilorinventarierea clienţilor15. POLITICĂstudii diverse (interacţiuni, zone de influenţă, etc.)

Un GIS trebuie să includă facilităţi pentru a răspunde următoarelor 5 întrebări generice:2.. LOCALIZARE: “Ce se află la ... ?”

Această întrebare urmăreşte identificarea obiectelor/fenomenelor amplasate la o anumităpoziţie geografică specificată prin denumire, adresă poştală, sau coordonate geografice.b. CONDIŢIE: “Unde se află ... ?”Această întrebare urmăreşte aflarea poziţiei exacte a unui obiect/fenomen sau a unui ansamblude cerinţe specificate (de exemplu: zonă despădurită de minimum 2000 m.p. cu sol propiceconstrucţiei de clădiri, situată la cel mult 100 m de o şosea).c. TENDINŢE: “Ce s-a modificat de când ... ?”Această întrebare urmăreşte evidenţierea modificărilor survenite într-o zonă geografică de-alungul unei perioade de timp.d. PARTICULARITĂŢI: “Ce particularităţi se manifestă în zona ... ?”Această întrebare presupune o analiză complexă căutând corelaţii de tipul cauză-efect (deexemplu: este cancerul cauza majoră a morţii pentru rezidenţii din preajma unei centrale

16

Page 17: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

nucleare?) sau anomalii apărute la un moment dat într-o zonă cu caracteristici cunoscute.e. MODELARE: “Ce s-ar întâmpla dacă ... ?”Această întrebare presupune o analiză complexă urmărind anticiparea impactului unuieveniment (adăugarea/eliminarea/transformarea unui obiect/fenomen) asupra mediuluiînconjurător (de exemplu: ce se poate întâmpla dacă se construieşte un nou drum, depozit dedeşeuri, ş.a.? sau dacă o substanţă toxică pătrunde accidental în staţia de pompare a apeipotabile?)

17

Page 18: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

2.1. PRINCIPII DE REALIZARE A HARTII DIGITALE

Harta digitala

Pentru a modela lumea înconjurătoare, GIS utilizează obiecte şi relaţii spaţiale. Obiectele GIS (inlimba engleza features) sunt obiecte sau fenomene geografice localizate pe/sau în apropierea suprafeţei Pământului. Acestea pot fi naturale (râuri, vegetaţie), construite (drumuri, conducte, clădiri) sau convenţionale (frontiere, limite de parcele, unităţi administrative). Un obiect GIS se caracterizează printr-o poziţie şi o formă în spaţiul geografic şi printr-o serie de atributedescriptive. Relaţiile spaţiale dintre obiecte (vecinătate, interconexiune, continuitate, incidenţă, etc.) ajută la înţelegerea situaţiilor şi luarea deciziilor.

Harta este o reprezentare grafică a unei porţiuni din suprafaţa Pământului în care puncte, linii şi poligoane indică poziţia şi forma spaţială a obiectelor geografice iar simboluri grafice şi texte descriu aceste obiecte. Relaţiile spaţiale dintre obiectele geografice sunt implicit reprezentate şi trebuiesc interpretate de către cel căruia i se adresează harta.

• _ Punctele reprezintă obiecte GIS prea mici pentru a putea fi descrise prin linii sau poligoane,cum ar fi stâlpi de înaltă tensiune, copaci, fântâni, locuri unde se petrec diverse evenimente (accidente rutiere, infracţiuni) precum şi obiecte care nu au suprafaţă, cum sunt vârfurile munţilor. Punctele se reprezintă utilizând diverse simboluri punctuale grafice şi pot fi însoţite de texte explicative corespunzând valorilor atributelor aferente.

• _ Liniile reprezintă obiecte GIS prea înguste pentru a putea fi descrise prin poligoane, cum ar fi drumuri, cursuri de apă, precum şi obiecte liniare care au lungime dar nu au suprafaţă cum sunt curbele de nivel. Liniile se reprezintă utilizând diverse simboluri liniare grafice şi pot fi însoţite de texte explicative corespunzând valorilor atributelor aferente. Din punct de vedere geometric, liniile se caracterizează prin lungime.

• _ Poligoanele sunt suprafeţe închise reprezentând forma şi poziţia obiectelor GIS omogene cum ar fi lacuri, unităţi administrative, parcele, tipuri de vegetaţie. Poligoanele se reprezintă utilizând diverse simboluri liniare grafice pentru contururi, simboluri grafice de haşuri pentru interior şi pot fi însoţite de texte explicative corespunzând valorilor atributelor aferente. Din punct de vedere geometric, poligoanele se caracterizează prin arie şi perimetru.

Harta digitală (baza de date GIS) este o reprezentare la scara 1:1 a unui teritoriu geografic bine delimitat, informaţiile fiind localizate prin coordonate reale (de teren).

Folosind un GIS împreună cu versiunile digitale pentru reţeaua de transport la scara 1:100 000, graniţele politice şi elemente hidrografice, cartografii au produs o hartă standard la scara 1:500 000 a statului New Jersey. Această revizuire digitală a fost realizată în trei etape de reducere a scării: 1:100 000, 1:250 000 şi 1:500 000.

Fig.1. Revizia digitală pentru scara 1:100 000 a datelor grafice digitale liniare pentru a produce harta de bază la scara 1:500 000 a statului New Jersey. Generalizarea şi încadrarea sunt prezentate în trei etape de la scara 1:100 000 la 1:250 000 şi apoi 1:500 000.

Fiecare reducere de scară a presupus potrivirea între marginile laterale sau de încadrare, a hărţilor la scară superioară pentru a produce urmatoarea hartă la scara mai mică. În plus, prin procesul numit generalizare, cantitatea de informaţie a fost redusă pentru a face scara mai mică mai uşor de citit.

18

Page 19: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Fig.2. Aceste hărţi digitale ale regiunii Bonne, NJ, sunt toate la scara 1:500 000. Conţinutul în informaţie a acestor hărţi a fost redus prin procesul de generalizare în doua etape, de la scara 1:100 000 în stanga, la scara 1:250 000 în centru, şi în final, de la scara 1:250 000 la scara 1:500 000, în dreapta

.S Geological survey (USGS), într-un proiect comun cu Connecticut Department of Natural Resources, au digitizat peste 40 de straturi pentru zonele cuprinse în hărtile topografice USGS Braod Brook şi Ellington în caroiajul de 7,5 minute.

Această informaţie pote fi combinată şi utilizată în GIS pentru a adresa probleme legate de planificare sau resurse naturale. Informaţiile GIS au fost utilizate pentru a localiza site-uri potenţiale pentru un nou puţ la o distantă mai mică de o jumătate de milă de aria de deservire a Somers Water Company.

Pentru a pregăti analiza, hărţile digitale ale zonei de deservire cu apa au fost incluse în cadru unui GIS. Folosind funcţia buffer utilizată în softul GIS, a fost determinată o zona de o jumatate de milă în jurul zonei deservite de compania de apă.

1. Harta digitală USGS a statului Connectict la scara 1:2 000 000. Zonele Broad Brook şi Elington din caroiajul de 7,5 minute sunt demarcate cu negru în partea de sus.

2. Harta zonelor acoperite de zona Broad Brook si Elington cuprinsă in caroiajul de 7,5 minute, arată zona deservită de Somers Water Company la scara 1: 24 000.

3. Vederea lărgită din fig.2 arată un buffer de o jumatate de milă in jurul zonei deservite de Somers Water Company.

Această zonă buffer a reprezentat “fereastra” folosită pentru a vizualiza şi combina diferite hărţi relevante pentru selecţia amplasării puţurilor de apă.

Hărţile de utilizare a terenului şi de vegetaţie pentru cele două zone arată că această zonă este parţial dezvoltată.

Un GIS a fost folosit pentru a selecta zonele nedezvoltate de pe hărţile de utilizare a terenului şi de acoperire ca prim pas în localizarea amplasării puţurilor.

Zonele dezvoltate au fost eliminate din consideraţiile ulterioare.

4. Informaţiile de utilizare a terenului şi de acoperire a zonei pentru suprafaţa mărginită de de o bandă de o jumătate de milă de-a lungul zonei deservite de compania de apă.

5. Informaţiile de utilizare a terenului şi de acoperire a zonei prezentate în fig.4 au fost reselectate pentru a elimina zonele dezvoltate.

Calitatea apei din din Connecticut este îndeaproape urmărită. Câteva râuri din zona de studiu au fost identificate ca surse de apă nepotabilă. Pentru a împiedica infiltrarea apei din aceste râuri în puţuri, au fost create zone tampon de 100 metri în jurul râurilor poluate folosind GIS şi acestea au fost notate pe hartă.

Harta ce prezintă zona buffer a fost combinată cu cea de utilizare a terenului şi a vegetaţiei, pentru a elimina din analize zonele din jurul râurilor poluate.

6. Zonele de protecţie de 100 metri în jurul râurilor poluate în zona deservită de compania de apă.

19

Page 20: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

7. Suprafata hidrografică aratată in fig.6 este scoasă din zonele selectate anterior cu terenul utilizat si datele de acoperire a zonei.

Zonele în albastru au caracteristicile dorite pentru poziţionarea puţurilor.

Locaţiile surselor de poluare sunt înregistrate de Departamentul de Resurse Naturale din Connecticut. Aceste înregistrări constau într-o localizarea geografică şi în descrierea poluanţilor.

Pentru a evita aceste zone infestate, a fost creată o zona tampon de 500 de metri în jurul acestor puncte.

Aceste informaţii au fost combinate cu alte doua hărţi precedente pentru a produce o nouă hartă cu zonele potrivite pentru poziţionarea fântânilor.

8. Sursele de poluare în zona de apă deservită este identificată şi introduse în GIS.

9. Zonele de protecţie de 500 m sunt desenate în jurul surselor de poluare.

10. O noua hartă este creată în GIS eliminând zonele de protecţie din jurul surselor de poluare din zonele selectate anterior în fig.10.

Harta geologică de suprafaţă arată straturile care se află deasupra rocii solide.

În timp ce zona luată în discuţie în Connecticut este acoperită de depozite de gheată, suprafaţa este formată în mare parte din nisip şi pietriş, şi câteva depozite glaciale până la sedimente foarte fine. Dintre aceste materiale, nisipul şi pietrisul sunt cele care înmagazinează apa, care ar putea fi extrasă prin puţuri. Zonele marcate de nisip şi pietriş au fost selectate din harta geologică de suprafaţă şi combinate cu rezultatul selecţiei anterioare. Aceasta pentru a produce un nou strat pe hartă care să conţină poziţionarea puţurilor în zona care se află sub stratul de nisip şi pietriş. Aceasta care se află la cel puţin 500 metri de sursa de poluare şi la cel puţin 100 metri de cursul de apă infestat.

11. Harta geologică in zona deservită de compania de apă.

12. Selecţia zonelor cu nisip şi pietriş din harta geologică.

13. Harta creată combinând zonele ce conţin nisip şi pietriş cu selecţia anterioară din fig10.>

O hartă arată că grosimea stratului de sedimente saturate a fost facută folosind GIS pentru a scădea grosimea stratului de rocă dură din grosimea secţiunii verticale.

Pentru acestă analiză, suprafeţele care au straturi de sedimente de peste 40 de picioare au fost selectate şi combinate cu staturile precedente.

Harta selecţiei amplasărilor rezultată arată că zonele nedezvoltate, sunt situate în afara zonelor poluate prezintă la o adâncime de 40 de picioare sau mai mult un strat de nisip şi pietriş îmbibat cu apă.

Din cauza rezoluţiei hărţii şi a preciziei limita la digitizare, poligoanele mici nu vor avea toate caracteristicile, deci o altă funcţie GIS a fost folosită pentru a elimina poligoanele mai mici de 10 acrii. Ultimele şase poziţionări sunt afişate cu drumurile şi reţeaua de râuri şi zonele selectate pentru a fi utilizate pe teren.

20

Page 21: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

14. S-a folosit GIS pentru a scădea grosimea stratului solid de rocă din secţiunea transversală producând o hartă care arată grosimea sedimentelor îmbibate cu apă în zona deservită de compania de apă.

15. Posibilele zone localizate prin grosimea sedimentelor imbibate cu apă mai mari de 400 picioare

16. Posibilele localizări ale puţurilor, drumurilor, apelor şi numele localităţilor.

Procesul arătat de această analiză a selecţiei poziţionării puţurilor a fost folosit şi pentru un număr de alte aplicaţii comune, incluzând panificarea transportului şi localizarea zonelor nelocuite. Tehnica e folositoare atunci când sunt luaţi în calcul factorii fizici pe o zonă mult mai largă.

Zona Wasatch Fault se intinde de la Salt Lake City de-a lungul poalelor Muntilor Wasatch Mountains in zona nordica-centrala a statului Utah (fig.1).

Modelul de date geo-relaţional

Un GIS utilizează unul sau mai multe modele de date spaţiale pentru a reprezenta obiectelegeografice. Există trei tipuri de astfel de modele: modelul vectorial, care este foarte apropiat de cel utilizat pentru reprezentarea hărţii; modelul raster, care descrie suprafaţa Pământului ca o matrice formată din elemente omogene, similar modelului utilizat pentru reprezentarea imaginilor; şi modelul TIN (Triangular Irregular Network) care reprezintă forma suprafeţelor.In modelul de date vectorial, obiectele GIS sunt reprezentate având o delimitare bine definită înspaţiu. Poziţia şi forma obiectelor este reprezentată utilizând un sistem de coordonate x, y(Cartezian). Un punct este reprezentat printr-o singură pereche de coordonate x, y. O linie estereprezentată printr-un şir ordonat de perechi de coordonate x, y. Un poligon este reprezentat printr un şir de perechi de coordonate x, y care definesc segmentele liniare ce delimitează poligonul.Modelul vectorial reprezintă fiecare suprafaţă ca o serie de izolinii; de exemplu, altimetria sereprezintă ca o serie de curbe de nivel. Modelul vectorial este foarte eficient pentru desenareahărţilor dar este mai puţin eficient pentru analiza suprafeţelor care necesită calcule complexepentru determinarea unor caracteristici cum ar fi panta suprafeţei în orice punct sau direcţia pantei.Modelul de date raster reprezintă o zonă de teren ca o matrice (grilă) formată din celule rectangulare uniforme, fiecare celulă având o valoare. Grila este reprezentată într-un sistem de coordonate x, y (Cartezian). Coordonatele x, y ale unei celule se calculează pe baza coordonatelor unui punct de referinţă, de obicei unul din colţurile grilei, ţinând cont de poziţia celulei în grilă(numărul liniei/coloanei) şi de dimensiunile celulei pe x şi pe y. Valoarea unei celule indică obiectul situat în acea poziţie. Există trei metode pentru stabilirea valorilor unei celule: clasificarea obiectelor, în care fiecare valoare indică un anumit tip de obiecte cum ar fi drum, zonă urbană, tip de sol; indicarea valorii culorii (nivelului de gri) înregistrate într-o imagine (fotografie); indicarea unei măsurători relative cum ar fi altitudinea faţă de nivelul mării, înălţimea unei clădiri faţă de nivelul solului, etc. In modelul raster, obiectele nu au o delimitare bine-definită iar relaţiile spaţiale dintre obiecte sunt reprezentate implicit. Reprezentând celule rectangulare, forma obiectelor nu este foarte exactă şi depinde de rezoluţia celulei. Prin rezoluţia celulei se înţelege dimensiunea suprafeţei de teren reprezentate de o celulă; cu cât suprafaţa reprezentată este mai mică, cu atât rezoluţia este mai bună şi deci datele mai precise, în schimb este nevoie de mai multă memorie pentru stocarea datelor şi deci de un timp de prelucrare mai îndelungat. Precum modelul vectorial, modelul raster permite reprezentarea obiectelor GIS punctuale, liniare sau poligonale. Un obiect punctual este reprezentat printr-o valoare într-o singură celulă a grilei. Un obiect liniar apare ca o serie de celule adiacente care redau lungimea şi forma obiectului. Un obiect poligonal este reprezentat ca un grup de celule adiacente care redau aria şi forma obiectului. Modelul raster este foarte eficient pentru reprezentarea imaginilor şi pentru implementarea funcţiilor analitice spaţiale (suprapunerea obiectelor, identificarea întinderii unui fenomen, operaţii pe vecinătăţi). In modelul raster suprafeţele sunt reprezentate prin indicarea în fiecare celulă a valorii cotei corespunzătoare punctului din centrul celulei (o latice). Prin urmare, acest model permite implementarea cu uşurinţă a operaţiilor asupra suprafeţelor (calculul pantei, direcţiei pantei, interpolarea curbelor de nivel).

21

Page 22: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Modelul de date TIN, a carui denumire prescurtata – TIN vine de la Triangulated Irregular Network (retea triangulara neregulata), este o alternativa la modelul de date raster in reprezentarea suprafetelor continue. TIN permite generarea eficienta a modelului suprafetelor in scopul analizei si afisarii suprafetei terenului si altor tipuri de suprafete.

Utilizand modelul TIN, o suprafata se reprezinta ca o serie de triunghiuri adiacente, de unde si denumirea de retea triunghiulara. Datorita faptului ca triunghiurile sunt definite din cate trei puncte asupra amplasarii carora nu se manifesta restrictii reateaua triunghilara este neregulata.Acest fapt deosebeste in mod esential modelul TIN de modelul raster, in cadrul caruia punctele sunt amplasate intr-o structura de tip latice. In sfarsit, modelul TIN creeaza o retea de de triunghiuri prin memorarea relatiilor topologice dintre triunghiuri.Notiunea de baza a modelului TIN este nodul. Nodurile se conecteaza cu vecinii lor – tot noduri –prin muchii, in confromitate cu un set de regului. Muchiilor li se asociaza topologia stanga-dreapta in scopul identificarii triunghiurilor adiacente.

Triunghiurile sunt construite pe baza punctelor de masa si liniilor de frantura care furnizeaza informatii si constrangeri asupra descrierii suprafetei. Modelul TIN creaza triunghiuri din setul de puncte de masa care devin totdeauna noduri. Utilizatorul nu raspunde de selectarea nodurilor care vor fi folosite pentru crearea triunghiurilor. In acelasi timp, in conformitate cu un set de regului bine definite, se adauga si alte noduri pentru a putea obtine o aproximare cat mai buna a suprafetei.

22

Page 23: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Punctele de masa pot fi amplasate oriunde dar cu cat sunt amplasate mai bine cu atat se obtine un model mai precis al suprafetei. Punctele de masa sunt bine amplasate daca identifica o schimbare majora a formei suprafetei, cum ar fi piscul unui munte, fundul unei vai, buza unui deal. Aceste puncte pot defini la randul lor aliniamente (fundul vailor, faleze, etc.) Aceste aliniamente poarta numele de linii de rantura. Raurile si linia tarmului sunt folosite adesea drept linii de frantura.

Un model de date GIS îşi propune să reprezinte Pământul într-un format digital structurat care să permită utilizatorilor crearea, editarea, actualizarea, vizualizarea, analiza şi reprezentarea grafică a datelor geografice. Un model de date trebuie să fie simplu, uşor de înţeles, suficient de flexibil pentru a putea reprezenta date provenind de la o mare varietate de surse, şi în acelaşi timp robust, capabil să modeleze procese geografice complexe şi să se adapteze la specificul fiecărei aplicaţii.Unul dintre cele mai fiabile modele de date este cel denumit geo-relaţional si care este bazat pe modelul vectorial pentru reprezentarea informaţiilor spaţiale (poziţie şi formă) şi pe modelul relaţional al bazelor de date pentru reprezentarea informaţiilor aspaţiale (atribute descriptive).Astfel, informaţiile geografice sunt abstractizate prin utilizarea unor concepte simple – puncte,linii, poligoane, fiecare obiect geografic fiind pus în corespondenţă cu una sau mai multe tabele de atribute.

Modelul de date geo-relational memorează coordonate numai pentru puncte, arce şi noduri şi utilizează relaţiile topologice pentru a defini poligoane şi reţele. Poligoanele şi reţelele stau la baza definirii de regiuni şi rute. Modelul de date geo-relational permite integrarea unei mari varietăţi de date geografice: imagini video, înregistrări de teledetecţie, desene CAD, documente scanate, fişiere text, fişiere RDBMS comerciale.Modelul de date geo-relational utilizează următoarele două concepte de bază:

Două tipuri de date au fost combinate într-un GIS pentru a produce o imagine de perspectivă a unei porţiuni a zonei San Mateo County, California. Modelul digital al terenului, care constă în suprafeţe de nivel înregistrate într-o reţea de 30 metri rezoluţie pe orizontală, arată zonele înalte în alb iar zonle joase în negru.

Fig.1. Modelul digital alterenului al zonei SanMateo County, CA.

Fig.2. Imagine LandsatThematic Mapper a zoneiSan Mateo County, CA.

23

Page 24: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Fig.3. Vedere de perspectivăa zonei San Mateo County, CA.

Imaginea Landsat Thematic Mapper însoţitoare este o reprezentare în infraroşu în “culori false”, a aceleiaşi zone, într-o reţea de pixeli de 30 metri.

Un GIS a fost folosit pentru a geo-racorda şi combina cele două imagini, pentru a produce imaginea în perspectivă, tri-dimensională, de sus în jos, a Faliei San Andreas.

2.2. STRUCTURA DE DATE DIGITALE

Aceasta este cea mai eficientă structură pentru a reprezenta date de tip vectorial.In această structură, arcele sunt construite prin noduri iar poligoanele sunt construite prin arce. Nodurile definesc cele

două capete ale unui arc; două sau mai multe arce se pot inter-conecta printr-un nod comun. Un arc este format din cele două noduri extreme şi de o serie de puncte intermediare (de inflexiune) care dau forma arcului. Nodurile şi punctele intermediare sunt reprezentate ca perechi de coordonate x, y. Un poligon este format dintr-o serie de arce ce definesc conturul acestuia.

In acest mod este eliminată duplicarea datelor: frontiera comună a două poligoane adiacente este memorată o singură dată; un punct comun mai multor arce este reprezentat o singură dată. După cum se observă, această structură asigură nu numai stocarea eficientă a datelor şi implicit prelucrarea mai rapidă a unui mare volum de date, ci este şi un suport foarte eficace pentru definirea relaţiilor spaţiale dintre obiecte: poligoanele care adresează cel puţin un arc comun sunt vecine, o serie de arce inter-conectate prin noduri comune formează un traseu ce poate fi străbătut, etc.

Cheia succesului unei astfel de abordări o constituie asigurarea flexibilităţii modelului şi structurii de date pe care se bazează implementarea GIS astfel încât să se poată satisface cerinţele diverselor aplicaţii de interes pentru organizaţiile participante. Ceea ce se urmăreşte în acest caz, este dezvoltarea unui GIS multi-disciplinar, care să permită pe de o parte, accesul fiecărui utilizator la segmentul său de date din baza de date comună în vederea actualizării şi efectuării unor prelucrări de bază specifice activităţii sale, şi, pe de altă parte, integrarea tuturor datelor astfel încât oricare dintre utilizatori să poată efectua interogările şi analizele complexe autorizate asupra întregii baze de date GIS.În afară de cele 5 strategii prezentate anterior, larg utilizate în lume în prezent, se pot imagina numeroase alte variante posibile de urmat. Dar, indiferent de strategia aplicată, implementările GIS care au avut succes prezintă următoarele similitudini:când s-a dorit o implementare de mare complexitate, implementarea propriu-zisă s-aefectuat numai în urma analizei rezultatelor obţinute prin realizarea în prealabil a unuiproiect pilotimplementarea a vizat utilizatori reali, ale căror cerinţe le-a satisfăcut pe deplinimplementarea a beneficiat încă de la început de participarea a cel puţin doi specialişti cu osolidă pregătire tehnicăimplementarea a beneficiat de participarea utilizatorilor, care au preluat sistemul implementat sub controlul lor. Utilizatorii s-au angajat activ în dezvoltarea de proceduri GIS care să vină în sprijinul propriilor lor activităţi curenteo dată constituită echipa GIS a organizaţiei, aceasta a fost susţinută moral şi material pentru ca personalul calificat ale cărui cunoştinţe şi aptitudini s-au îmbogăţit pe măsuraexperienţei câştigate în timpul implementării să nu migreze către alte locuri de muncă.

Cercetătorii studiază posibilitatile de includere a experienţei cartografilor tradiţionali în tehnologia GIS pentru producerea automată a hărţilor.

24

Page 25: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Fig.1. Harta USGS Sugar House (7.5-minute), Salt Lake City, UT, arata pozitia zonei Wasatch Fault.

Fig.2. Reţeaua de drumuri a zonei acoperită de harta Sugar House plotată după date grafice originale USGS. Această reţea indică poziţia staţiilor de pompieri şi timpii de parcurs ai vehiculelor de urgenţă. Zonele colorate în magenta au cel mai lung timp de parcurs.

Un GIS a fost folosit în a combina reţeaua de drumuri şi informaţiile geologice în scopul analizării efectului unui cutremur asupra timpului de reacţie a unor echipe de pompieri şi salvare. Aria acoperită de o hartă USGS Sugar House, de 7.5 x 7.5 minute, a fost selectată pentru studiu pentru că include atât zone ne-dezvoltate în zona montană precum şi o porţiune din Salt Lake City. Informaţia geologică detaliată a fost disponibilă pentru întreaga zonă.

Reţeaua de drumuri din sursa USGS include informaţii despre tipul de drumuri, care variază de la drumuri neasfaltate la autostrăzi cu sensuri de circulaţie separate.

Poziţiile staţiilor de pompieri au fost plotate peste reţeaua de drumuri, şi o funcţie a GIS-ului, numită analiza reţelelor, a fost folosită pentru a calcula timpul necesar vehiculelor de urgentă pentru a străbate distanţa dintre staţiile de pompieri şi diferite puncte ale oraşului. Funcţia de analiză a reţelei ia în considerare doua elemente : distanţa de la staţia de pompieri şi viteza de deplasare bazată pe tipul drumului. Analiza arată că, în condiţii normale, cea mai mare parte a oraşului poate fi deservită în mai puţin de 7 minute şi 30 de secunde datorită distribuţiei şi densităţii staţiilor de pompieri şi a reţelei continue de drumuri.

Fig.3. Din analiza reţelelor cu ajutorul GIS-ului rezultă o hartă a timpului de parcurs de la staţiile de pompieri, după cutremur. Ruptura este reprezentată cu roşu.

Fig.4. Harta ce arată potenţialul de lichefiere al unui teren în timpul unui cutremur în zona patrulaterului Sugar House.

Figura alaturată arată blocajul în reţeaua de drumuri care ar rezulta în urma unui cutremur, pornind de la presupunerea că orice drum care traversează linia de ruptură ar deveni impracticabil. Efectul cel mai importnt asupra timpului de reacţie apare în zonele situate la vest de linia de ruptură, către care timpul de parcurgere a distanţei de la staţiile de pompieri va creşte considerabil.

Salt Lake City şi zona înconjuratoare este asezată pe sedimente de grosime variabilă ale unor lacuri. Aceste sedimente variază de la argila la nisip şi pietriş, cele mai multe fiind îmbibate cu apă. În cazul unui cutremur, aceste materiale ar putea să-şi piardă momentan capacitatea de a susţine structurile de suprafaţă, inclusiv drumurile. Mecanismul acestui fenomen, cunoscut sub numele de “liquefaction”, este prezentat într-o hartă complexă care infăţişează stabilitatea relativă presupusă a unei suprafeţe de teren în timpul unui cutremur. Zonele de lângă ruptura , sub care se află sedimente groase, slab consolidate şi îmbibate cu apă vor suferi cele mai intense miscări de teren în timpul unui cutremur.

25

Page 26: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Fig.5. Harta ce combină potenţialul de lichefiere cu analiza reţelei de drumuri prezentată în fig.3, pentru a produce un model final al efectului unui cutremur asupra timpilor de parcurs.

Zonele de lângă munte, cu straturi subţiri de sedimente vor fi afectate de mişcări mai puţin ample ale terenului. Harta care arată “potenţialul de lichefiere” a fost combinată cu rezultatul analizei reţelei de drumuri pentru a arăta efectul suplimentar al “liquefaction” asupra timpului de reacţie.

Harta finală arată că în zonele de lângă ruptură, ca şi în cele sub care se află sedimente groase, slab consolidate şi imbibate cu apă, se produc mai multe întreruperi ale drumurilor şi deci un raspuns mai lent în caz de urgenţă, decât în alte zone ale oraşului.

Serviciului Naţional Forestier i-a fost oferit un teren folosit de o companie de minerit care urmărea obţinerea drepturilor de exploatare a unui depozit mineral în Prescott National Forest, Arizona. Folosind un GIS şi o varietate de hărţi digitale, USGS şi Serviciul Forestier au creat vederi de perspectivă ale zonei, pentru a arăta terenul înainte şi după exploatare minieră.

Fig.1. Prescott National Forest, AZ,înainte de explatare minieră.

Fig. 2. Prescott National Forest, AZ,arătând planul propus al exploatăriiminiere.

Fig.3. Prescott National Forest, AZ,arătând efectele negative asupratopografiei zonei, datorate exploatăriiminiere.

Datele digitale existente au fost combinate cu un GIS şi afişate cu ajutorul unei funcţii care produce vederi de perspectivă.

Compania minieră a pus la dispoziţie schiţe planimetrice bi-dimensionale ale minei propuse.

Acest plan a fost digitizat, împreună cu informaţia de altitudine a minei propuse şi a excavaţiilor şi formelor pozitive de relief asociate. Imaginea de perspectivă care rezultă ilustrează modificările dramatice ale topografiei, pe care activitatea minieră le-ar cauza.

Un GIS poate combina tipuri de hărţi şi le poate afişa în imagini realistice, tri-dimensionale, de perspectivă, care prezintă informaţia mult mai eficient şi către o mai larga audienţă decât hărţile tradiţionale, bi-dimensionale.

Hărţile tradiţionale sunt abstractizări ale lumii reale, o sumă de elemente importante schiţate pe o foaie de hârtie prin simboluri care reprezintă obiecte fizice. Oamenii care folosesc hărţi trebuie să interpreteze aceste simboluri. Hărţile topografice arată

26

Page 27: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

forma terenului cu ajutorul curbelor de nivel. Forma reală a terenului poate fi vazută numai cu ochiul minţii. Tehnicile de rerezentare grafică ale GIS-ului fac vizibile relaţiile dintre elementele hărţii, mărind abilitatea de a extrage şi analiza informaţia.

Multe discipline pot beneficia de tehnica GIS. O piaţă GIS activă a dus la micşorarea costurilor şi la îmbunătăţiri continue ale hardware-ului şi software-ului unui GIS. Aceste îmbunătăţiri vor determina la rândul lor o mult mai largă aplicare a tehnologiei GIS în mediile guvernamentale, de afaceri şi în industrie

Un GIS poate, de asemenea, să convertească informaţiile digitale existente, care nu sunt sub formă de hărţi, în formate pe care să le recunoască şi să le folosească. De exemplu, imaginile digitale provenite de la sateliţi, pot fi analizate în scopul de a produce un strat de informaţii digitale despre zonele cu vegetaţie.

Fig.3. Imagine satelitară înformat raster

Fig.4. Datele din imagineasatelitară din fig.3. au fost

analizate pentru a evidenţiaacoperirea cu clase de

vegetaţie

De asemenea, informaţiile hidrologice sau demografice în format tabelar pot fi convertite într-un format cartografic, servind ca strate de informaţii tematice într-un GIS.

Fig.5. O parte dintr-un fisier cu date derecensământ continând informaţii referitoare

Fig.6. O parte dintr-un raport de datehidrologice indicând cantităţile inregistrateale debitelor râurilor pentru un intervaldelimitat.

Cum utilizează un GIS informaţiile dintr-o hartă? Dacă datele ce urmează a fi utilizate nu sunt încă în format digital, adică într-o formă recunoscută de către calculator, există mai multe tehnici prin care aceste informaţii pot fi capturate. Harţile pot fi digitizate, sau trasate cu ajutorul mouse-ului, pentru a colecta coordonatele diferitelor elemente (fig.1).

Dispozitivele electronice de scanare pot de asemenea converti liniile şi punctele de pe o hartă în format digital (fig.2).

Fig.1. Un sistem de scanare electronic va converti anumite tipuri de informaţii

geografice într-o formă digitală.

Fig.2. Conversia informaţiilor de pe o hartă într-o formă digitală utilizând

un dispozitiv manual.

27

Page 28: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Un GIS poate fi utilizat pentru a evidenţia corelaţiile spaţiale existente între obiectele ce sunt reprezentate pe hartă. În vreme ce un sistem CAD tradiţional utilizat în mapping reprezintă un drum ca o simplă linie, un sistem GIS poate recunoaşte acest drum ca şi graniţa între terenuri extravilane şi dezvoltările urbane sau ca şi legătură între Main Street şi Blueberry Lane.

Captura datelor – introducerea datelor în sistem – este componenta cu cele mai mari cerinţe din punctul de vedere al resurselor de timp din cadrul unui GIS. Fiecare apariţie a obiectelor dintr-o hartă trebuie specificată; la fel şi relaţiile spaţiale dintre ele. Editarea informaţiei capturate automat poate fi, de asemenea, dificilă. Scanerele electronice înregistrează petele de pe o hartă cu aceeaşi acurateţe cu care capturează elementele interesante de pe hartă. De exemplu, o astfel de pată poate duce la conectarea a două linii care nu ar trebui să se întâlneasca. Astfel de informaţii nedorite trebuiesc editate sau eliminate din fişierul de date.

Un GIS poate face posibilă legarea, sau integrarea, unor informaţii dificil de reprezentat în orice altă formă. Deci, un GIS poate utiliza combinaţii ale variabilelor cartografiate pentru a construi sau analiza noi variabile.

Fig.1. Integrarea datelor este legarea informatiei informate diferite prin intermediul unui GIS.

Utilizând tehnologia GIS împreună cu informaţiile contabile ale unei companii, devine posiblă simularea depunerilor de materiale în sistemul de purificare în partea superioară a unui curs de apă într-o zonă inundabilă. Facturile arată cât de multă apă a fost consumată la o anumită adresă. Pe baza cantităţii de apă consumată se poate face o predicţie asupra cantitaţii de material ce va fi descarcat în sistemul de purificare, în acest fel putând fi localizate, utilizand GIS, zonele cu deversări mari de materiale.

Hartă reprezentând proprietăţile poate fi la o scară diferită de o hartă a solului. Informaţiile geografice dintr-un GIS trebuiesc prelucrate (înregistrate) astfel încât să se potrivească cu informatiile din alte hărţi. Înainte ca datele digitale să poată fi analizate, ele trebuie să suporte şi alte modificări – conversie a proiecţiei, de exemplu – care fac posibilă integrarea lor în GIS.

Proiecţia este o componentă fundamentală a procesului de realizare a unei hărti. Proiecţia reprezintă o interpretare matematică a translaţiei informaţiei din suprafetele curbe tridimensionale ale Pământului în format bidimensional – ecran, hârtie. Proiecţii diferite sunt utilizate pentru diferite tipuri de hărţi deoarece fiecare proiecţie în parte este portivită unui anumit tip de utilizare. De exemplu, o proiecţie ce reprezintă cu precizie forma continentelor va distorsiona dimensiunile lor relative.

În timp ce cea mai mare parte a informaţiei dintr-un GIS provine din hărţile existente, acesta utilizează puterea de calcul a computerelor pentru a integra informaţia digitală, provenită din surse diferite într-un proiect comun.

Fig.1ª. O hartă a proprietăţilor este prezentată în verde şi suprapusă peste o hartă a

Fig.1b. Proiecţia hărţii proprietăţilor (în verde) a fost modificată pentru a se potrivi cu scara şi proiecţia

28

Page 29: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

solului, în roşu. Cele două hărţi au scări şi proiecţii diferite.

hărţii solului (în roşu).

Poate o hartă a proprietatilor să fie legată de o imagine satelitară, un indicator temporal pentru utilizarea terenurilor? Da, dar întrucât datele digitale sunt colectate şi stocate în moduri diferite, două surse pot să nu fie în întregime compatibile. Deci, un GIS trebuie să fie capabil să convertească datele dintr-o structură în alta.

Imaginile satelitare care au fost interpretate cu ajutorul computerului pentru a produce o hartă a utilizării terenului pot fi “citite” de GIS într-un format raster. Fişierele de tip raster constau în rânduri de celule uniforme codificate în funcţie de valoarea datelor (fig.1). Un exemplu ar putea fi clasificarea acoperirii terenului.

Fig.1. Exemplu de fişier de tip raster (1-zona rezidentială, 2-apa, 3-teren

agricol).

Fig.2. Exemplu de fişier de tip vector (1-zona rezidentială, 2-apa, 3-teren agricol).

Fişierele de date de tip raster pot fi manipulate cu uşurinţă de computer , dar ele sunt adesea mai puţin detaliate şi pot fi mai slab vizualizate în comparatie cu fişierele de date de tip vector (fig.2), care pot aproxima mai bine hârtile tradiţionale. Datele vectoriale digitale au fost capturate ca puncte, linii (serii de puncte de coordonate), sau suprafeţe (forme mărginite de linii).

Fig.3. Vedere mărită a aceluiaşi fişier GIS, văzut atât în format raster (stânga) şi convertit în format vectorial.

Un exemplu tipic de date aflate într-un fişier de tip vector este limita unei proprietăţi pentru o zonă rezidenţială.

Restructurarea datelor poate fi făcută de GIS care converteşte datele în diferite formate. De exemplu, GIS poate fi folosit pentru a converti o imagine satelitara într-o structură vectorială generând linii în jurul tuturor celulelor de acelasi tip determinâd în acelaşi timp relaţii spaţiale de celule, de exemplu alăturare sau includere.

Este dificil să se facă o legatură între harta zonelor mlăştinoase şi cantitatea precipitaţiilor înregistrate în diferite puncte ca aeroporturi, staţii de televiziune şi licee. GIS poate fi utilizat pentru a desena bi- şi tri-dimensional caracteristici ale suprafeţei Pământului, adancul şi atmosfera din puncte de informaţie.

De exemplu, un GIS poate uşor genera o hartă (cu linii) indicând cantitatea precipitaţiilor.

29

Page 30: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Fig.1. Puncte cu cantitatea precipitaţiilor, plecând de sus

(galben) până jos (negru). Aceste puncte vor putea fi folosite pentru a

crea o hartă.

Fig.2. Harta curbelor de nivel realizată din punctele de precipitaţii arătate în fig.1.

Suprafeţele cu cantităţi mari de precipitaţii sunt reprezentate de culoarea galbenă iar cele cu cantităţi scăzute de precipitaţii cu culoarea

neagră.

O astfel de hartă poate fi gândită ca o hartă a precipitaţiilor. Multe metode sofisticate pot estima caracteristicile suprafeţelor dintr-un număr limitat de măsurători. O hartă bi-dimensională de curbe de nivel, creată plecând de la suprafeţe modelate după puncte de măsurare a precipitaţiilor, poate fi suprapusă şi analizată cu orice altă hartă acoperind aceeaşi arie, într-un GIS. Ştiţi despre porţiunile inundabile de la capătul străzii voastre? Cu un GIS puteţi “arăta” poziţia, obiectul sau suprafaţa pe monitor şi puteţi restabili informaţia înregistrată despre ea din fişierele off-screen.

Fig.1. Indicatorul arată localizarea înmagazinată în GIS. Textul alăturat conţine informaţii despre poziţionare – de exemplu latitudine, longitudine, proiecţie, coordonate, apropierea de

puţuri, de surse de poluare, de drumuri şi de diferentă de nivel.

Folosind o imagine aeriană scanată ca ghid vizual, puteţi întreba un GIS despre structura geologică sau hidrologică a suprafeţei sau chiar despre cât de aproape esta mlaştina/inundaţia de capătul străzii. Acest tip de funcţie analitică va permite să desenaţi concluziile despre sensibilitatea mediului înconjurator mlaştinii.

Au existat în ultimii 35 de ani benzinării sau fabrici care au funcţionat lânga o zonă inundabilă, la o distanţă de până la două mile sau la o anumită înălţime de aceasta? Un GIS poate recunoaşte şi analiza relaţiile spaţiale dintre elementele de pe hartă. Condiţiile de adiacenţă (ceea ce este lângă altceva) , conţinutul (ceea ce inclus în ceva) şi apropierea (cât de aproape este ceva de altceva) pot fi determinate cu ajutorul GIS-ului.

30

Page 31: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Fig.1. Sursele de poluare sunt reprezentate ca puncte. Cercurile colorate arată distanţa faţă de

sursele de poluare. Zonele mlăştinoase sunt colorate în verde.

Dacă toate fabricile de lângă zonele mlăştinoase ar arunca întâmpălator reziduuri chimice în acelaşi timp, cât ar dura pentru o cantitate de poluanţi să intre în pânza freatică a zonei? GIS poate simula parcursul acestor poluanţi de-a lungul unei reţele liniare. Se poate da valoare, direcţie şi viteză valului simulat pe calculator şi se pot “muta” poluanţii pe un alt curs.

Fig.1. GIS poate simula mişcarea unor materiale de-a lungul unei reţele liniare. Această ilustraţie arată

drumul poluanţilor printr-o retea hidrografică. Direcţiile de curgere sunt indicate de săgeţi. În partea stângă curgerea este prezentată într-o

fotografie aeriana a zonei; în dreapta este prezentată ca o reţea hidrografică schematică.

31

Page 32: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Folosind hărţile zonelor umede, diferenţelor de nivel, reţelei hidrografice, terenului şi ale solurilor, GIS-ul poate produce un nou strat (situat deasupra acestora) care aranjează zonele umede conform cu sensibilitatea lor relativă de a produce pagube în apropierea fabricilor şi locuinţelor.

Fig.1. Harta zonelor mlăştinoase în zona

studiată.

Fig.2. Harta diferenţelor de nivel creată de GIS din

informaţiile despre înălţimi.

Fig.3. Lungimile râurilor derivate dintr-o hartă hidrografică digitală.

Fig.4. Harta indică valorile terenului utilizat

din zona studiată.

Fig.5. Harta solurilor stocate într-o bază GIS. Literele indică tipul de

sol.

Fig.6. Zonele mlăştinoase de pe suprafaţa studiată sunt aranjate, folosind

GIS, în funcţie de vulnerabilitatea lor faţă de poluare în combinaţie

cu factori inrudiţi.

O componentă esenţială a GIS este abilitatea de a produce date grafice atât pe ecran cât şi pe hârtie, oferind rezultatele analizelor oamenilor de decizie care aloca resursele. Hârtile tipărite precum şi alte date grafice pot fi produse, permiţând vizualizarea, şi deci, înţelegerea rezultatului analizelor sau simulărilor unor evenimente potenţiale.

32

Page 33: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Fig.1. Exemplu de hartă generată folosind GIS.

33

Page 34: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Pe pereţii peşterilor de lângă Lascaux, Franta, vânătorii Cro-Magnon au pictat animale vânate de ei cu 35 000 ani în urmă.

Fig.1. Grup de cerbi (pictura rupestră), Lascaux Caves, France (Art Resource, NY)

Fig.2. Urmele traseelor de caribu în Alaska între Aprilie 1985 şi Decembrie 1986 (U.S. Fish and Wildlife Service)

În plus, la desenele animalelor apar liniile ce reprezintă rutele migraţiilor împreună cu informaţiile aferente. Aceste înregistrări timpurii au precedat cele două elemente ce compun sistemele de informaţii geografice moderne: un fişier grafic legat de o baza de date cu atribute.

În zilele noastre, biologii folosesc transmiţătoare radio şi antene satelitare pentru a trasa rutele migraţiilor de caribu (Unul dintre cei mai mari cerbi din America de Nord) şi urşi polari, pentru a susţine programul de protecţie a animalelor. În GIS rutele migraţiilor au fost indicate de diferite culori pentru fiecare lună timp de 21 luni.

Cercetătorii au folosit apoi GIS pentru a suprapune traseele migraţiei pe harta planului de dezvoltare al exploatărilor petroliere pentru a determina posibilitatea interferenţei cu traseele animalelor.

Cercetătorii studiază posibilitatile de includere a experienţei cartografilor tradiţionali în tehnologia GIS pentru producerea automată a hărţilor.

34

Page 35: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

2.3. ORGANIZAREA DATELOR REFERITE SPATIAL-DIRECTIVE INSPIRE

Ce este INSPIRE?

INSPIRE reprezinta un set de standuri pentru "Infrastructura pentru informaţii spaţiale în Europa". Este o directivă a Parlamentului European şi Consiliului (2007/2/CE), cu scopul de a sprijini procesul de elaborare a politicilor în raport cu politicile şi activităţile care ar putea avea un impact direct sau indirect asupra mediului. INSPIRE se bazează pe infrastructurile pentru informaţii spaţiale (SDI) care sunt create de către statele membre şi că se fac compatibile cu normele comune de punere în aplicare, completate cu măsuri la nivel comunitar.

INSPIRE Principii Principiile cheie ale INSPIRE sunt:

Datele spaţiale ar trebui să fie colectate o singura dată şi întreţinute in cazul în care acest lucru se poate realiza cel mai eficient,

• trebuie să fie posibil de a combina perfect seturile de date din diferite surse din întreaga UE şi să fie partajate între mai mulţi utilizatori şi aplicaţii,

• trebuie să fie posibil ca datele spaţiale colectate la un nivel de guvern sa fie partajate între toate nivelurile indeverent de guvern

• datele spaţiale necesare pentru buna guvernare ar trebui să fie disponibile în condiţii care nu sunt de restricţionare sale utilizarea pe scară largă,

• ar trebui să fie uşor de a descoperi care sunt date spaţiale disponibile, pentru a evalua adecvarea pentru un scop şi să ştie ce condiţii se aplică pentru utilizarea lor.

Ce va face INSPIRE ? Directiva va îmbunătăţi accesibilitatea şi de interoperabilitate a datelor spaţiale de stabilire a normelor generale care se aplică şi serviciilor de date deţinute de către sau în numele autorităţilor publice şi de operatorii privaţi care aleg să-şi date disponibile prin intermediul infrastructurii INSPIRE. De date spaţiale şi servicii vor fi însoţite de "metadata", făcând mai uşor de căutare şi de a le evalua calitatea lor şi potenţialul de utilizare. Normele tehnice detaliate, sunt în curs de dezvoltare pentru o gamă largă de teme de date spaţiale în scopul de a face mai uşor pentru diferite seturi de date pentru a fi combinate. Acest lucru implică, de standardizare şi nomenclatoarele de formate, astfel încât seturile de date pot fi combinate perfect şi fără intervenţie manuală, care măreşte foarte mult serie de utilizări, care poate fi făcută de date. Sub rezerva anumitor excepţii, autorităţile publice participante în infrastructură vor avea de a face publice datele lor şi să le partajaţi cu alte autorităţi.

Acte adoptate în conformitate cu Tratatul CE / Euratom a căror publicare este obligatorie)

DIRECTIVE DIRECTIVA 2007/2/CE A PARLAMENTULUI EUROPEAN ŞI AL CONSILIULUI din 14 martie 2007 de instituire a unei infrastructuri pentru informaţii spaţiale în Comunitatea Europeană (INSPIRE) PARLAMENTUL EUROPEAN ŞI AL CONSILIULUI UNIUNII EUROPENE,

35

Page 36: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Având în vedere Tratatul de instituire a Comunităţii Europene, şi, în special articolul 175 alineatul (1), Având în vedere propunerea Comisiei, Având în vedere avizul Comitetului Economic şi Social (1), După consultarea Comitetului Regiunilor, Hotărând în conformitate cu procedura prevăzută la articolul 251 din Tratat, având în vedere proiectul comun aprobat de către Comitetul de conciliere la 17 ianuarie 2007 (2), Întrucât: (1) Politica Comunităţii în domeniul mediului trebuie să vizeze un nivel ridicat nivel de protecţie, ţinând cont de diversitatea situaţiilor în diferitele regiuni ale Comunităţii. Mai mult decât atât, informaţii, inclusiv informaţii spaţiale, este necesare pentru formularea şi punerea în aplicare a prezenteipolitici şi a altor politici comunitare, care trebuie să integreze cerinţelor de protecţie a mediului, în conformitate cu Articolul 6 din tratat. În scopul de a aduce o astfel de de integrare, este necesar să se stabilească o măsură de coordonare între utilizatorii şi furnizorii de informaţii, astfel încât informaţiile şi cunoştinţele din diferite sectoare să poată fi combinate. (2) Al şaselea program de acţiune pentru mediu, adoptată de Decizia 1600/2002/CE a Parlamentului European şi a Consiliului din 22 iulie 2002 (3) necesită completă considerare, să se acorde pentru a se asigura că a omunităţii procesul de luare a politicii de mediu, este angajat într-un integrat fel, luând în considerare regionale şi locale diferenţe. Un număr de probleme există în ceea ce priveşte disponibilitatea, calitatea, organizarea, accesibilitatea şi partajarea informaţiilor spaţiale necesare în vederea realizării obiectivelor stabilite în acest program. (3) Problemele privind disponibilitatea, calitatea, organizarea, accesibilitatea şi partajarea informaţiilor spaţiale sunt comune pentru un număr mare de politici şi informaţii teme şi sunt experimentate de pe diferite niveluri de autoritate publică. Soluţionarea acestor probleme necesită măsuri de că adresa de schimb, partajarea, accesarea şi utilizarea de interoperabile seturilor de date spaţiale şi servicii de date pe diferitele niveluri ale autorităţii publice şi în diferite sectoare. A unei infrastructuri pentru informaţii spaţiale în Comunitare, prin urmare, ar trebui să fie stabilite. (4) Infrastructura pentru informaţii spaţiale în Europene Comunitate (INSPIRE) ar trebui să asiste procesul de elaborare a politicilor în ceea ce priveşte politicile şi activităţile care ar putea avea un directe sau indirecte de impact asupra mediului. (5) Inspire ar trebui să se bazeze pe infrastructurile pentru informaţii care sunt create de către statele membre şi că sunt făcute compatibile cu normele comune de punere în aplicare a şi sunt completate cu măsuri la nivel comunitar. Aceste măsuri ar trebui să asigure ca infrastructurile de informaţii spaţiale create de statele membre sunt compatibilă şi uşor de folosit într-o comunitate şi transfrontaliere context. INSPIRE Metadata Editor Acest prototip editor de permite utilizatorilor de a crea metadate care sunt stabilite în conformitate cu normele de aplicare INSPIRE ca INSPIRE aprobat de către Comitetul de reglementare şi Parlamentului European. Aceste norme de punere în aplicare, sunt acum în procesul de adoptarea formală (de aşteptat, în timpul verii). Metadatele create cu acest editor sunt, de asemenea, compatibile cu normele EN ISO 19115 şi 19119, şi au fost validat cu succes împotriva INSPIRE Geoportal Catalog catalog şi alte aplicaţii (de exemplu Geonetwork). Editorul permite utilizatorilor să valideze şi să salvaţi metadate create metadate Record ca un fişier xml pe o maşina locală. Notaţi faptul că această versiune de editorul nu suporta posibilitatea de a gestiona metadatele ISO existente, fără a pierde elemente care nu fac parte din INSPIRE a normelor de aplicare. Acest prototip este o dovada de concept şi nu este de aşteptat să fie utilizate într-un mediu operaţional. Ca urmare a publicării în normele de aplicare în 23 de limbi ale UE, ne aşteptăm ca alte instrumente pentru a fi dezvoltate de către industrie şi mediul academic, care va aborda diferitele comunităţi în limba lor natural, cu o strânsă integrare cu software-ul de informare geografică pentru a surprinde la fel de mult ca de metadate posibil în mod automat.

36

Page 37: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

2.4. REALIZAREA TOPOLOGIEI

Topologia este un concept matematic utilizat pentru a reprezenta explicit relaţiile spaţiale dintre obiecte (vecinătate, continuitate, interconexiune). Cele trei concepte topologice ale modelului geo-relational sunt:

• _ conectivitate (relaţia ARC-NOD) - arcele se inter-conectează prin noduri (informaţiile spaţiale asociate arcelor se memorează ca liste de perechi de coordonate X, Y corelate cu liste de triplete ARC, FROM-NODE, TONODE); toate arcele care au un nod comun se conectează între ele.

• _ definirea ariei (relaţia POLIGON-ARC) - arcele care se inter-conectează pentru a delimita o suprafaţă închisă definesc un poligon (informaţiile spaţiale asociate poligoanelor se memorează ca liste de arce alcătuind frontiere)

• _ contiguitate (relaţia STÂNGA- DREAPTA) - fiecare arc are o direcţie şi câte un poligon de fiecare parte (în RC/INFO, se memorează şi liste de triplete ARC, LEFT-POLY, RIGHT-POLY); poligoanele care au un arc

comun sunt adiacente, un poligon special fiind 'poligonul univers' ('poligonul extern') reprezentând exteriorul zonei de interes.Crearea şi memorarea topologiei în modelul datelor aduce o serie de avantaje:

• datele sunt reprezentate eficient, evitându-se duplicarea datelor, la economia de memorie adăugându-se viteza crescută de prelucrare pentru volume mari de date.

In plus, topologia stă la baza implementării funcţiilor analitice spaţiale care sunt cheia oricărui GIS: modelarea curgerii unui fluid printr-o reţea (conectivitatea), combinarea poligoanelor adiacente având caracteristici similare (contiguitatea), identificarea obiectelor adiacente (contiguitatea), suprapunerea mai multor obiecte geografice (contiguitatea), etc. Definirea ariei are ca rezultat stocarea eficientă a datelor: deşi un arc poate apare în lista de arce pentru mai multe poligoane, de fapt el este stocat o singură dată. Definirea ariei asigură ca frontierele poligoanelor adiacente să nu se suprapună. Relaţiile topologice sunt utilizate pentru a efectua funcţii analitice fără a fi necesar accesul la poziţiile absolute stocate în fişierele de coordonate. În acest fel prelucrarea datelor este mai rapidă şi pot fi prelucrate volume mai mari de date.

1. Topologie completa pe stratul de parcele si constructii cu regulile si tolerantele stabilite de ANCPI2. Topologie doar intre parcele si cladiri • limitele cladirilor sa se incadreze in limitele parcelelor• in cazul suprapunerii laturilor constructiei peste laturi ale parcelei, vertecsii trebuie sa fie coincidenti

3. Solutie mixta : gestionarea a doua seturi de date: (un strat topologic si un strat netopologic)• un strat in care sa se ajusteze parcele (harta informativa)• un strat in care sa se tina parcelele fara ajustare de vertecsi, asa cum rezulta din fisierul de coordonate – din

măsurători.

4. Fara topologie, lucrarile cadastrale se stocheaza pe straturile respective fara ajustare, asa cum rezulta din fisierul de coordonate – din măsurătorile autorizatului.

37

Page 38: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

3.1. ELEMENTE PENTRU PROIECTAREA UNUI GIS

Proces A

PROCES A: Crearea Sistemului Informational (conceptie+programare)

PROCES B: Productia de date (masuratori, determinari, culegere informatii)

Fig. 1. Metodologia de dezvoltare a unui SIG Evaluarea economică a implementării unui GISPrin implementarea unui GIS se înţelege utilizarea unei dotări materiale (echipamente de calcul şiperiferice şi software GIS) şi a unor diverse surse de date (hărţi şi planuri existente, recensăminte,statistici, date de teren, fotograme aeriene, imagini satelitare, etc.) de către o organizaţie în vederea dezvoltării unei aplicaţii bine definite. Implementarea se concretizează într-o bază de date spaţiale aferentă unei zone geografice bine delimitate şi un set de

38

Institutii, legislatie, regulamente, echipamente, date si informatii EXISTENTE

Stabilirea informatiilor NECESARE

instructiuni nevoi locale

localeActivitate TEREN:

determin\ri coordonate,culegere date text

Realizarea legaturii grafice intre punctele

determinate: pe PC intr-un format X,

desen analogCONVERSIE in formatul numeric cerut de sistem

componenta grafica

componenta text

relatie

ANALIZA de SISTEM

PROIECTARE SISTEM

DEZVOLTARE Aplicatie

IMPLEMENTARE PROPRIU-ZISA

TESTARE

FUNCTIONARE SISTEM(auto-intretinere)

Proces B

Page 39: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

proceduri GIS apelabile de la nivelul unei interfeţe utilizator în vederea efectuării de interogări şi analize spaţiale (geografice) complexe ale căror rezultate să fie sugestiv reprezentate sub formă de grafice, schiţe, scheme, planuri, hărţi şi rapoarte.

Evaluarea eficienţei implementării GIS porneşte, cum este şi firesc, de la estimarea costurilor şi beneficiilor legate de această activitate.Structura costurilor implementării unui GIS, în condiţiile actuale din România, este următoarea:1. Echipamente 15%2. Programe 20%3. Pregătire personal 20%4. Întreţinere echipamente 5%5. Intreţinere programe 5%6. Introducere date 20%7. Intreţinere date 5%8. Alte cheltuieli (studii teren, infrastructură, consumabile) 10%Este de remarcat că doar 35% din costul implementării este reprezentat de investiţia înechipamente şi programe. De aceea, trebuie acordată o atenţie deosebită evaluării şi planificăriituturor activităţilor ce concură la implementarea GIS.Principalele costuri avute în vedere la implementarea unui GIS sunt următoarele: costul dotării şicel al introducerii datelor. Pe plan mondial, se estimează că 70 - 80% din costul total alimplementării îl reprezintă introducerea şi întreţinerea datelor. În condiţiile specifice ţării noastre - mâna de lucru mai ieftină - costul introducerii datelor poate fi estimat în jur de 35%. Tendinţele de creştere a costurilor de introducere şi întreţinere a datelor odată cu scăderea preţuluiechipamentelor se vor manifesta şi la noi în ţară odată cu dezvoltarea domeniului.a) Cazul IPentru evaluarea beneficiilor, trebuie îndeplinite, în cazul cel mai favorabil, următoarele treicondiţii:(1) Produsele finale GIS să poată fi definite(2) Produsele finale să aibă valoare economică(3) Valoarea economică a produselor finale să poată fi măsurată.În acest caz, se poate face calculul raportului B/C (beneficii/costuri):B (cantitate-produse-finale) x (valoare-produs)----- = -------------------------------------------------------------C costuri-implementare-GISDacă valoarea lui B/C este mai mare sau egală cu 1, atunci implementarea GIS este justificatăeconomic. În general, se estimează că investiţia se amortizează în decurs de 3-5 ani.

b) Cazul IINu există însă o abordare metodologică universal valabilă pentru estimarea beneficiilor GIS.Această situaţie se datorează în principal următoarelor trei cauze:(i) Obiectivele implementării GIS nu pot fi exprimate ca produse finale.Astfel de cazuri se întâlnesc atunci când tehnologia GIS este utilizată pentru aîmbunătăţi procesul de decizie din cadrul unităţii economice, reducându-se gradul deincertitudine şi riscurile asupra deciziilor.(ii) Valoarea economică a produselor finale nu poate fi măsurată ci doar estimată cabeneficiu indirect.În cazurile în care produsele finale GIS sunt plasate într-un lanţ tehnologic saudecizional mai amplu, fără ca ele să constituie rezultate finale cuantificabile.(3) Introducerea tehnologiei GIS afectează costul produselor existente.În cazurile în care se obţin, prin utilizarea GIS, reduceri ale costurilor de producţie.De aceea, prezentăm în continuare o serie de beneficii tipice ce pot ajuta în evaluareaimplementării GIS:a) Beneficii cuantificabile:reducerea timpului de producere şi actualizare a hărţilor;reducerea timpului necesar întreţinerii bazei de date, a echipamentelor, etc.reducerea costurilor de întreţinere;reducerea costurilor de planificare şi proiectare;reducerea timpului necesar activităţii administrative;reducerea costurilor activităţilor administrative;informaţii precise şi standardizate;informaţii actuale;acces rapid la informaţie.b) Beneficii necuantificabile:mai multă informaţie;creşterea calităţii analizelor în paralel cu reducerea timpului necesar analizei;capacitatea de a face analize imposibil de realizat fără tehnologia GIS;decizii mai bune;planificare mai bună;

39

Page 40: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

o mai bună înţelegere şi analiză a situaţiilor şi sistemelor de complexitate ridicată;prezentări de bună calitate la nivel decizional.O altă clasificare a beneficiilor obţinute prin implementarea GIS este următoarea:a) Beneficii de eficienţă:cost redus, obţinându-se aceleaşi rezultate ca şi înainte de implementarea GIS.b) Beneficii de eficacitate (productivitate):rezultate (produse) noi sau îmbogăţite;valoare crescută a activităţii.

Produsele GIS se caracterizează prin:prezentarea grafică (cea mai sugestivă) a informaţiilor prezentate în mod tradiţionalca tabele;cost redus (în general, se constată realizarea de economii în valoare de 80% dincostul execuţiei prin mijloacele tradiţionale);precizie îmbunătăţită;noutate (se generează cu uşurinţă hărţi şi planuri noi, mai precise, mai frumoase,mai diverse);favorizarea îmbunătăţirii calităţii şi promptitudinii deciziilor.Incheiem acest capitol citându-l pe Stephen Gillespie, cel care a condus în 1995 din partea U.S. Geological Survey un studiu amănunţit privind eficienţa utilizării GIS în aplicaţii guvernamentale.

"Datele spaţiale digitale nu au nici o valoare ele însele. Nu pot fi consumate la masa de prânz,nici nu pot fi îmbrăcate într-o zi geroasă de iarnă. Nu pot fi atârnate pe perete pentru a fi admirate, nici nu-ţi produc o plăcere strecurându-le printre degete. Sunt valoroase numai pentru că oamenii le pot introduce în calculator pentru a realiza ceva cu ele. Valoarea dateloreste funcţie de beneficiile obţinute în urma utilizării lor în GIS".

Schema de organizare şi strategii pentru implementarea unui GIS

Indiferent de mărimea şi repartiţia costurilor de implementare (dotare hardware şi software, culegere date, introducere date, pregătire personal, materiale consumabile, întreţinere, etc.), factorul hotărâtor în obţinerea unei aplicaţii GIS operaţionale nu poate fi cuantificat în bani: succesul implementării şi funcţionării unui GIS depinde în primul rând de modul de organizare aactivităţii.

Schema de organizarePentru a avea succes în implementarea unui GIS complet, schema de organizare a personalului trebuie să prevadă îndeplinirea operativă a 11 activităţi generale. Fiecare dintre acestea necesită anumite cunoştinţe, aptitudini, personalităţi. Desigur, nu este exclus ca o singură persoană să execute mai multe dintre aceste activităţi sau ca un colectiv de persoane să se ocupe exclusiv doar de una dintre activităţile prevăzute. În acelaşi timp, în funcţie de aplicaţie, este posibil ca unele dintre aceste activităţi să nu apară în schema de organizare.

. Conducătorul de proiectAcesta trebuie să înţeleagă cum se pot aplica tehnologiile GIS pentru rezolvarea problemelor proprii organizaţiei pentru care lucrează. El trebuie să cunoască cerinţele celor care vor fi utilizatorii GIS-ului implementat, atât în cadrul organizaţiei cât şi în afara acesteia, astfel încât să urmărească satisfacerea tuturora. Printre aptitudinile conducătorului de proiect este de preferat să se numere şi cele de bun comerciant pentru a reuşi să valorifice GIS-ul în momentul definitivării acestuia. Intrucât implementarea unui GIS este costisitoare şi de durată, el trebuie să fie capabil să menţină încrederea factorilor de decizie ai organizaţiei sale pentru a susţine şi finanţa implementarea.Conducătorul de proiect trebuie să înţeleagă performanţele şi limitările unui GIS. El trebuie să poată evalua corect resursele necesare implementării unor aplicaţii tipice GIS. În acest sens, în principal, el trebuie să înţeleagă cerinţele implementării bazei de date, costurile automatizării acesteia şi strategiile de urmat în vederea realizării optime a analizelor asupra datelor spaţiale.Conducătorul de proiect este cel care trebuie să selecţioneze şi apoi să conducă personalul calificat implicat în executarea celorlalte 10 activităţi. Tot el are răspunderea pentru menţinerea productivităţii echipei alese precum şi a răsplătirii corecte a membrilor acesteia pentru eforturile depuse de fiecare.

. Analistul GISAcesta posedă cunoştinţe tehnice şi experienţă în aplicarea unui GIS pentru a rezolva cerinţele utilizatorilor vizaţi. El trebuie să fie capabil să proiecteze şi să automatizeze baza de date GIS.De asemenea, el trebuie să ştie cum să proiecteze şi să execute analize spaţiale complexe.Evident, analistul GIS trebuie să fie capabil să poarte un dialog cu toţi utilizatorii potenţiali ai GIS-ului aflat în curs de implementare şi să traducă apoi cerinţele acestora în termenii unei specificaţii tehnice care să asigure realizarea procedurilor GIS care să răspundă tuturor aşteptărilor utilizatorilor. Acest proces se desfăşoară iterativ. Analistul GIS implementeazăsistemul conform cerinţelor exprimate de utilizatori, apoi solicită observaţiile acestora pentru aaduce corecţii şi îmbunătăţiri sistemului. El este răspunzător pentru câştigarea şi păstrare încrederii utilizatorilor prin satisfacerea deplină a cerinţelor acestora şi prin aceasta, este răspunzător de succesul implementării.

. Administratorul bazei de dateAcesta are experienţă în proiectarea bazei de date spaţiale, în organizarea logică a obiectelor geografice pe straturi tematice, alegerea surselor de date adecvate fiecărui strat tematic, definirea şi codificarea informaţiilor descriptive. Administratorul bazei de date trebuie să asigure automatizarea bazei de date prin alegerea procedurilor celor mai eficiente. El are răspunderea pentru

40

Page 41: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

gestionarea şi actualizarea datelor cu asigurarea calităţii, integrităţii şi confidenţialităţii datelor după caz. Administratorul bazei de date cooperează permanent cu administratorul GIS şi furnizează comenzile de lucru pentru personalul implicat în activităţileanterioare

. Administratorul GISAcesta posedă cunoştinţele necesare exploatării hardware-ului, software-ului şi bazei de date spaţiale pentru a implementa într-o manieră productivă toate funcţiile specificate de analistul GIS. El este responsabil cu activitatea productivă curentă începând cu operaţiile de introducere a datelor şi terminând cu generarea de grafice, schiţe, scheme, planuri, hărţi şi rapoarte reprezentând rezultatele unei analize spaţiale. În acest sens, el cooperează cu administratorul bazei de date şi se ocupă cu organizarea şi supravegherea operaţiilor curente efectuate de personalul implicat în activităţile anterioare

Specialistul în interpretare fotogrammetrică/desenatorul tehnicAcesta se ocupă cu realizarea de manuscrise de hărţi prin compilarea şi integrarea informaţiilor cartografice provenite de la diferite surse. Manuscrisele de hărţi realizate de el constituie sursa de date pentru digitizare/scanare şi introducerea informaţiilor descriptive. El trebuie să utilizeze surse de date cum ar fi: planuri şi hărţi existente, fotograme aeriene, imagini satelitare, studii de teren, şi să posede cunoştinţele necesare interpretării tematice a datelor utilizate. De asemenea, el trebuie să stăpânească principiile de bază ale cartografiei pentru a poziţiona şi delimita cu precizie obiectele geografice pe manuscrisele realizate. Evident, îi sunt absolut necesare aptitudini de desenator tehnic pentru ca manuscrisele realizate să aibă acurateţea cerută deaplicaţia GIS care le va folosi drept suport.

. Operatorul de digitizare/scanare/introducere de date de la tastaturăAcesta efectuează automatizarea şi întreţinerea bazei de date GIS. El digitizează sau scanează hărţi, introduce datele tabelare reprezentând atributele obiectelor geografice din baza de date, editează hărţile digitale pentru corectarea erorilor şi efectuează actualizarea datelor. Pentru aceasta, el execută toate operaţiile specificate de administratorul bazei de date şi/sau deadministratorul GIS.

Specialistul în redactarea rezultatelor finaleAcesta se ocupă cu producerea de grafice, schiţe, scheme, planuri, hărţi şi rapoarte. În plus, el trebuie să stabilească procesul de redactare a rezultatelor finale pe care să-l apeleze utilizatorul căruia îi este destinat GIS-ul implementat. În acest scop, este de preferat ca el să posede cunoştinţele cartografice necesare realizării de hărţi de bună calitate, cu un mesaj clar, uşor deînţeles, respectând regulile de reprezentare grafică specificate de utilizator. În acest sens, el trebuie să creeze biblioteci de simboluri cartografice specifice aplicaţiilor GIS vizate. El trebuie să implementeze o serie de procedee simple, rapide, pentru afişarea unor rezultate standard descriind conţinutul bazei de date GIS la un moment dat. Evident, specialistul în redactarearezultatelor finale trebuie să cunoască regulile de realizare a hărţilor în funcţie de scara şi tema reprezentată, modul de amplasare a adnotărilor, crearea de legende şi texte explicative, etc.

Administratorul de sistemAcesta este responsabil cu întreţinerea configuraţiei de calcul (hardware şi software) utilizate pentru implementarea GIS-ului. El trebuie să asigure funcţionarea tuturor componentelor necesare implementării. El răspunde de piesele de schimb şi de materialele consumabile, efectuând atât operaţiile de instalare şi întreţinere a echipamentelor şi software-ului, cât şi dearhivare pe suport extern a informaţiilor (date şi programe) conform unui program bine stabilit. Administratorul de sistem trebuie să posede cunoştinţele şi experienţa necesare întreţinerii diverselor tipuri de echipamente precum şi interconectării acestora în reţele, atunci când este cazul.Programatorul de aplicaţiiAcesta se ocupă cu dezvoltarea de interfeţe utilizator orientate către aplicaţie. Utilizând secvenţe complexe de operaţii GIS, acesta construieşte macro-comenzi apelabile printr-o simplă selectare a unei opţiuni dintr-un meniu proiectat astfel încât utilizarea GIS-ului implementat să fie cât mai naturală pentru utilizator. În acest sens, vor fi implementate macrocomenzipentru toate tipurile de prelucrări cerute de utilizator (introducerea şi editarea datelor, efectuarea analizelor spaţiale, redactarea rezultatelor finale). El trebuie să cunoască în profunzime funcţiile GIS, structura şi conţinutul bazei de date, cerinţele aplicaţiilor de interes pentru utilizator, modul de lucru tradiţional cu care este obişnuit utilizatorul. În plus, el trebuie să posede cunoştinţe de programare.

Instructorul de GISUtilizatorul este cel deservit de GIS-ul implementat. Pentru ca implementarea GIS să aibă succes, aceasta trebuie să vizeze un utilizator real. Evident, sarcina implementării GIS este cu atât mai uşoară cu cât utilizatorul, pe lângă cunoştinţele şi experienţa specifice domeniului său de activitate, posedă şi cunoştinţe despre funcţiile unui GIS. În acest mod, utilizatorul ar fi înmăsură să înţeleagă în ce mod tehnologiile GIS l-ar putea ajuta în muncă. Nu se poate obţine o implementare GIS adecvată decât dacă se porneşte de la un proiect cu specificaţii de definiţie corect şi complet formulate. Pentru aceasta, organizaţia care se ocupă cu implementarea GIS trebuie să desfăşoare şi o activitate de instruire a utilizatorilor vizaţi. Activitatea de instruirecuprinde două etape. Prima este premergătoare implementării GIS şi are drept scop informarea potenţialilor utilizatori despre posibilităţile oferite de GIS în general, şi în special despre modalităţile concrete în care aplicaţiile specifice acestora pot beneficia de utilizarea unui GIS.Cea de-a doua etapă se desfăşoară la finalizarea implementării GIS având drept scop instruirea utilizatorilor în exploatarea facilităţilor implementate.

. UtilizatorulLegat de cele prezentate anterior, la implementarea cu succes a unui GIS trebuie să participe şi utilizatorul, beneficiarul

noului sistem. Acesta trebuie să furnizeze informaţiile de specialitate necesare proiectării şi implementării bazei de date şi a funcţiilor GIS. Utilizatorul, specializat în geodezie, pedologie, cadastru, telecomunicaţii, etc., după caz, poartă dialoguri cu personalul implicat în activităţile

. Strategii de implementareIndiferent care ar fi structura organizaţiei care se ocupă cu implementarea GIS, în timp, pe parcursul implementării, trebuie asigurată executarea activităţilor prezentate anterior. O strategie frecvent utilizată pentru a îndeplini cerinţele celor mai

41

Page 42: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

importante activităţi la începutul unei implementări GIS, de obicei de amploare redusă - aşa-numitul proiect pilot - o constituie echipa în doi. Aceasta efectuează majoritatea funcţiilor tehnice de conducere precum şi operaţii de rutină. Un membru al echipei execută proiectarea bazei de date, introducerea datelor prin metodele alese, prelucrările de bază şi analizele geografice prevăzute de implementarea GIS. Al doilea membru îndeplineşte funcţia de administrator de sistem, programează interfeţe şi macro-comenzi speciale, dezvoltă proceduri GIS pentru redactarea rezultatelor finale. Analizând realizările din ultimii ani în domeniul implementărilor GIS în lume, se pot evidenţia 5 strategii de succes utilizate frecvent.

. Strategia "echipei în doi"Aşa cum s-a prezentat mai înainte, multe organizaţii au început prin a constitui o echipă formată din doi membri calificaţi să efectueze toate activităţile necesare implementării GIS pentru o aplicaţie bine definită, de amploare redusă. În timp, cei doi responsabili ai implementării GIS identifică printre personalul organizaţiei lor alte persoane pe care le iniţiază în GIS şi cărora le încredinţează realizarea unora din activităţile de implementare. În acest mod, pe măsura acumulării experienţei, organizaţia ajunge să dispună de personal calificat pentru toate activităţile prevăzute de schema generală de organizare şi poate aborda proiecte GIS oricât de complexe.

. Strategia "pe furiş"Din păcate, nu toţi factorii decizionali ai organizaţiilor care ar putea beneficia de implementări GIS înţeleg şi aprobă o astfel de acţiune. În astfel de cazuri, se poate începe prin a se achiziţiona software GIS pentru o configuraţie hardware existentă deja, cum ar fi un PC legat la un digitizor şi un plotter sau imprimantă grafică. Cu această dotare minimă, o persoană având cunoştinţele necesare îşi poate propune să dezvolte o aplicaţie completă demonstrativă.Cheia succesului unei astfel de abordări o constituie existenţa prealabilă a unor date geografice care să permită implementarea imediată a unei aplicaţii. Dacă procesul de automatizare a bazei de date GIS este prea anevoios, iniţiatorul acţiunii este în pericol de a eşua prin consumarea resurselor financiare înainte de a reuşi să demonstreze avantajele oferite de un GIS. Dar, dacăreuşeşte să definească o aplicaţie de mare interes şi ajunge în stadiul în care GIS-ul implementat îi permite obţinerea unor rezultate concrete, atunci cu siguranţă pentru viitoarele propuneri de implementări GIS se va putea obţine suportul factorilor de decizie, inclusiv pentru extinderea dotării hardware şi software.

Strategia "serviciilor contra cost"Această strategie constă în dezvoltarea de aplicaţii GIS pe bază de contract cu alte organizaţii care comandă şi plătesc serviciile aferente unei implementări GIS. Cele mai frecvente servicii solicitate vizează generarea de baze de date GIS prin digitizarea/scanarea hărţilor şi introducerea datelor descriptive, dezvoltarea de interfeţe utilizator orientate către aplicaţie(analize de reţele, studii de amplasament, evaluări de patrimoniu, studii de sistematizare, etc.) sau producţia de hărţi pe diverse suporturi.O cerinţă majoră a acestei abordări o reprezintă dotarea organizaţiei cu echipamente performante şi în pas cu dezvoltarea tehnologică pentru a putea dezvolta continuu gama şi calitatea serviciilor oferite.

Strategia "raportului cost-performanţă"În această abordare, se începe printr-un studiu de fezabilitate, prezentându-se un raport bine documentat în care să se demonstreze în ce mod utilizarea unui GIS va duce la creşterea eficienţei activităţii organizaţiei implicate. Adeseori, în astfel de cazuri se elaborează un plan concret de implementare pe baza rezultatelor obţinute prin efectuarea unui studiu al cerinţeloraplicaţiilor GIS vizate şi a unui proiect pilot. Acest plan este însoţit de o analiză costperformanţă care trebuie să evidenţieze beneficiul net adus de implementarea GIS.Din păcate, oricât de surprinzător ar părea după creşterea spectaculoasă a vânzărilor de GIS din ultimii ani, există foarte puţine studii care să demonstreze limpede beneficiul economic adus de GIS unei organizaţii. Nu este simplu să evaluezi cantitativ efectele utilizării tehnologiilor GIS reflectate în special asupra calităţii unor activităţi, fie că este vorba de înlesniri aduse unorprocese anevoioase, de obţinerea unor rezultate concrete într-un timp semnificativ redus, sau de asigurarea integrităţii şi consistenţei datelor prin impunerea unei discipline stricte în automatizarea bazei de date.Această strategie este indicată în special în domeniul protecţiei mediului înconjurător. În astfel de cazuri, utilizarea unui GIS se poate concretiza în semnalarea, şi prin aceasta, în prevenirea unor efecte negative asupra mediului ca urmare a unor proiecte de investiţii înainte ca acestea să se realizeze practic. De asemenea, se poate aplica cu succes această strategie pentru aplicaţiivizând supravegherea dotărilor edilitare şi a altor elemente de infrastructură ale unei localităţi.

Strategia "partajării resurselor"În această strategie, mai multe organizaţii cooperează la implementarea unui singur GIS dar care să integreze facilităţile cerute de fiecare în parte. Astfel se pot achiziţiona încă din start echipamentele şi software-ul GIS necesare implementării, efortul financiar, deşi considerabil, fiind suportat în comun de părţile interesate.

42

Page 43: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

43

Page 44: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

a) Harti si layers Din Catalog putem accesa harti si layers. Hartile sunt documente sau sabloane create de ArcMap. Un document harta este

in esenta o harta tiparita care se stocheaza pe disc. Poate contine date geografice, sageti nord si titluri.Layers sunt shortcuts pentru datele geografice. Ele pot fi stocate fie in documente harta sau in fisiere layer individuale.

Putem crea layers direct din surse de date geografice sau din expresii SQL prin care se selecteaza elemente ale unei surse de date. Un layer stocheaza, de asemenea, simbologia pentru a afisa elementele sale.

b) Shapefile, fisiere dBase si alte tipuri de fisiere Un director poate contine shapefiles care stocheaza elemente geografice si atributele lor. Elementele geografice dintr-un

shapefile pot fi reprezentate prin puncte, linii sau poligoane. Directorul poate contine, de asemenea, si tabele dBASE care pot stoca atribute suplimentare.

c) Coverages si tabele INFO Coverages utilizeaza o multime de clase de elemente pentru a reprezenta elemente geografice. Fiecare clasa de elemente

stocheaza o multime de puncte, linii (arce), poligoane sau adnotari (texte). Clasele de elemente pot avea topologie care determina relatiile dintre elemente. Pentru a defini elemente, adesea este nevoie de mai multe clase de elemente.

Atributele elementelor sunt stocate intr-un tabel INFO separat pentru fiecare clase de elemente din coverage. Alte atribute pot fi stocate in tabele INFO sau in tabele dintr-un sistem de administrare a bazelor de date relationale (RDBMS) si apoi acestea pot fi unite cu elementele prin intermediul unei clase de relatii.

d) Geodatabase Geodatabases sunt baze de date relationale care contin informatii geografice. Geodatabases contin clase de elemente si

tabele care descriu aceeasi tema sau subiect. Acestea pot fi organizate in feature datasets; ele pot exista, de asemenea, independent in geodatabase.

Clasele de elemente geografice sunt reprezentate ca puncte, linii sau poligoane si atributele lor; ele pot stoca si adnotari. Toate clasele de elemente din cadrul unui feature dataset au in comun acelasi sistem de coordonate. Tabelele pot contine atribute suplimentare pentru o clasa de elemente sau informatii geografice cum ar fi adrese sau coordonatele x, y, z.

O geodatabase poate contine clase de relatii prin intermediul carora se stabilesc relatii intre doua clase de elemente sau intre o clasa de elemente si un tabel.

Clasele de elemente dintr-un feature dataset pot fi organizate in retele geometrice. Reteaua combina elemente liniare si puncte pentru a model retele liniare si mentine relatiile topologice dintre clasele sale de elemente.

e) Multimi de date raster si TIN ArcCatalog permite accesarea directa a datelor raster intr-o varietate de formate. Putem lucra cu numeroase tipuri de

imagine si cu griduri ArcInfo. Multimile de date raster sunt compuse dintr-una sau mai multe benzi raster. O banda raster este o matrice dreptunghiulara de celule.

f) Desene CAD Un director poate contine desene CAD. Desenele CAD, in mod tipic, au multe straturi fiecare din ele reprezentand un tip

diferit de element geografic. Fiecare desen CAD are doua intrari in arborele Catalog. O intrare reprezinta toate straturile din desen. Cealalta intrare reprezinta desenul ca o multime de date CAD care contine clasele de puncte, linii poligon si adnotari.

g) Sisteme de coordonate Exista doua tipuri de sisteme de coordonate: geografice si proiectate. Sistemele de coordonate geografice utilizeaza

coordonatele latitudine si longitudine de pe un model sferic al suprafetei pamantului. Sistemele de coordonate proiectate utilizeaza o conversie matematica pentru a transforma coordonatele latitudine si longitudine care cad pe suprafata tri-dimensionala a pamantului intr-o suprafata doi-dimensionala.

h) Fisiere XML Extensible markup language este un limbaj de marcare asemanator cu limbajul de marcare ar hipertextului. HTML

defineste atat datele, cat si modul in care ele sunt prezentate. XML, pe de alta parte, ne lasa sa definim datele utilizand etichete care adauga un inteles.

Stylesheets sunt utilizate pentru a defini modul in care datele XML sunt prezentate. Ele sunt create utilizand limbajul stylesheet extins. XSL este o multime definita de etichete XML care pot fi utilizate pentru a interoga si a evalua datele XML.

44

Page 45: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Administrarea datelorSelectarea unor elemente din arborele catalog si din lista Contents

1. Alegeti eticheta Contents.2. In arborele Arc Catalog executati clic pe directorul D:\student.3. In lista Contents executati dublu-clic pe coverage Rom. In eticheta Contents vor fi afisate datele din acest coverage:

arc, polygon, label.4. In arborele Catalog executati dublu-clic pe coverage-ul Ape. Datele pe care le contine vor fi afisate in arborele

Catalog.5. Executati dublu-clic pe date de tip shapefile.6. Executati dublu-clic pe harti sau pe fisiere de tip XML.

Stergerea datelor 1. In arborele Catalog selectati un coverage sau un shapefile etc.2. Executati clic-dreapta pe articolul selectat.3. Alegeti Delete.

Redenumirea datelor1. In arborele Catalog, executati clic pe un nume de coverage, shapefile etc.2. Executati clic-dreapta pe articolul selectat.3. Alegeti Rename.

Vizualizarea datelorCatalogul are trei etichete, fiecare din ele furnizand un mod unic de a vizualiza continutul articolului selectat in arborele

Catalog. Cand selectam articole cum ar fi directoare, baze de date sau feature daatasets in arborele Catalog, eticheta Contents

listeaza articolele pe care acestea le contin. Eticheta Preview ne permite sa exploram datele articolului selectat fie in modul Geography, fie in modul Table. In modul Geography se deseneaza fiecare element sau adnotare dintr-o tema vector, fiecare celula dintr-o tema raster sau fiecare triunghi dintr-o tema TIN. In modul Table se afiseaza toate coloanele si randurile si valoarea pentru fiecare celula din tabelul articolului selectat.

Eticheta Metadata ne ajuta sa decidem daca o anumita sursa de date este potrivita pentru a fi utilizata in harta noastra. Metadatele pentru un articol includ informatii referitoare la precizia datelor sau modul in care masuratorile au fost realizate ca si multe alte proprietati care deriva automat din date.

1 Vizualizarea datelor geografice1. Selectati o sursa de date geografice in arborele Catalog (un fisier shapefile, un coverage sau o clasa de elemente dintr-o

Geodatabase).2. In fereastra din dreapta executati clic pe eticheta Preview.3. Din lista Preview se selecteza Geography.In momentul in care se vizualizeaza un articol in modul geography, butoanele de pe bara Geography vor putea fi accesate.

Utilizam butoanele Zoom In, Zoom Out sau Pan pentru a vedea diferite zone ale temei. De asemenea, putem afla informatii referitoare la un element cu ajutorul butonului Identify.

Vizualizarea valorilor dintr-un tabel.Pentru a vizualiza datele tabelare continute in articolul selectat in arborele Catalog, alegeti Table din lista derulanta din

eticheta Preview. Se afiseaza coloanele si randurile tabelului si valoarea pentru fiecare celula. Explorati continutul tabelului utilizand bara de derulare orizontala sau butoanele aflate in partea de jos a tabelului.

Pentru a face mai usoara vizualizarea datelor dintr-un tabel puteti redimensiona, rearanja sau ingheta coloanele unui tabel. Inghetarea unei coloane este utila atunci cand un tabel contine multe coloane. O coloana inghetata este blocata in pozitia din stanga tabelului. Atunci cand derulati orizontal, toate celelalte coloane se muta normal. Putem ingheta mai multe coloane.

45

Butonul ultima inregistrare

Butonul inregistrarea curenta

Butonul prima inregistrare

Butonul inregistrarea anterioara

Butonul inregistrarea urmatoare

Numarul total al inregistrarilor din tabel.

Butonul Refresh reciteste valorile tabelului

Butonul ultima inregistrare

Page 46: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

a) Schimbarea dimensiunii unei coloane1. Pozitionati mouse-ul in dreptul marginii coloanei pe care vreti sa o redimensionati. Forma indicatorului se va schimba.2. Trageti marginea coloanei pana la dimensiunea dorita. O linie neagra indica unde va fi localizata marginea coloanei.3. Plasati marginea coloanei. Coloana este redimensionata.

b) Repozitionarea coloanelor uni tabel.1. Executati clic pe capul coloanei pe care vreti sa o repozitionati.2. Executati din nou clic pe capul coloanei, dar de data aceasta tineti apasat butonul mouse-ului. Forma indicatorului

se va schimba.3. Trageti capul coloanei in dreapta locului unde doriti ca ea sa apara. O linie rosie va indica unde se va gasi coloana.4. Plasati coloana. Aceasta va apare in noua pozitie.

c) Inghetarea unei coloane1. Executati clic pe capul unei coloane pe care vreti sa o inghetati.2. Executati clic-dreapta pe capul coloanei selectate si alegeti Freeze/Unfreeze Column pentru a ingheta coloana.

Executati clic-dreapta pe capul coloanei si apoi alegeti din nou Freeze/Unfreeze Column pentru a dezgheta coloana.

d) Sortarea inregistrarilor dupa o coloana1. Executati clic-dreapta pe capul unei coloane ale carei valori vreti sa le utilizati pentru a sorta inregistrarile.2. Executati clic-dreapta pe capul coloanei selectate si alegeti Sort Ascending sau Sort Descending. Inregistrarile

tabelului vor fi sortate.

e) Gasirea unui text intr-o coloana.1. Executati clic pe capul coloanei care contine textul dupa care vreti sa realizati cautarea.2. Alegeti Options →Find.3. Scrieti textul pe care doriti sa-l gasiti in caseta de text Find.4. Selectati Find Next. Prima inregistrare gasita care contine textul va fi selectata.5. Daca doriti sa gasiti alta inregistrare care contine acelasi text, alegeti din nou Find Next.6. Selectati Cancel.

Explorarea proprietatilor unui articol.1. Executati clic pe articolul caruia doriti sa-i examinati proprietatile.2. Alegeti Properties.3. Examinati proprietatile utilizand etichetele din caseta de dialog Properties.4. Alegeti OK.

Lucrul cu coverage

Crearea unor date noi de tip coverage1. In arborele Catalog, selectati directorul in care doriti sa creati noul coverage.2. Alegeti meniul File →New → Coverage.3. Se va deschide o fereastra in care scrieti numele noului coverage.4. Activati caseta de validare pentru a utiliza un alt coverage ca baza de pornire.5. Executati clic pe butonul Browse pentru a cauta tema care va fi utilizata ca model. Selectati coverage-ul si alegeti

Open.6. Alegeti Next.7. Daca doriti sa definiti sau sa modificati informatii referitoare la sistemul de coordonate alegeti Define. Apoi parcurgeti

pasii de la 5 la 12 descrisi la “Definirea interactiva a unui sistem de coordonate”.8. Alegeti Next.9. Executati clic pe sageata derulanta si apoi selectati tipul de elemente care vor fi continute in acest coverage.10. Alegeti Single daca doriti sa creati un coverage in simpla precizie. Double precision este optiunea implicita.11. Selectati Finish. Noul coverage va apare in arborele Catalog.

Crearea topologiei pentru un coverageExista doua moduri prin care se poate crea topologia pentru un coverage: fie utilizand comanda Build, fie Clean.

Comanda Build:1. Executati clic-dreapta pe coverage-ul pentru care doriti sa construiti topologia, iar apoi alegeti Properties.2. Alegeti eticheta Topology.3. Selectati clasa de elemente pentru care vreti sa construiti topologia.4. Alegeti Build. 5. Daca este necesar, puteti schimba clasa de elemente pentru care se aplica comanda Build.6. Alegeti OK in caseta de dialog Build.7. Executati clic pe butonul OK in caseta de dialog Properties a coverage-ului respectiv.

46

Page 47: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Comanda Clean:Se repeta pasii de la 1 pana la 4 de mai sus.

5. Alegeti Clean.6. Introduceti o toleranta fuzzy sau dangle, daca este cazul.8. Daca este necesar, selectati clasa de elemente pentru care se creeaza topologia (Poly sau Line).9. Alegeti OK in caseta de dialog Clean.10. Selectati OK in caseta de dialog Properties a coverage-ului.

Definirea unui sistem de coordonate pentru un coverage.Eticheta Projection din caseta de dailog Properties a unui coverage arata sistemul de coordonate al acestuia si listeaza

parametrii sai. Daca elementele coverage-ului au fost proiectate, dar nu a fost definit un sistem de coordonate pentru coverage putem defini proiectia din caseta de dialog Properties. Putem realiza acest lucru fie pornind de la un alt coverage pentru care a fost deja definita proiectia, fie putem defini in mod interactiv parametrii proiectiei.

Daca copiati parametrii proiectiei de la alta tema procedati astfel:1. Selectati coverage-ul pentru care doriti sa definiti sistemul de coordonate.2. Alegeti meniul File → Properties.3. Selectati eticheta Projection.4. Alegeti Define.5. Selectati optiunea Define a coordinate system for my data to match existing data.6. Alegeti Next.7. Executati clic pe butonul Browse.8. Selectati coverage-ul, gridul sau tin-ul al carui sistem de coordonate doriti sa-l utilizati. Alegeti Open.9. Revedeti parametrii sistemului de coordonate care vor apare in wizard. Daca doriti sa utilizati acest sistem de

coordonate, selectati Next. In caz contrar, alegeti un alt coverage.10. Alegeti Finish. Sistemul de coordonate si parametrii sai vor apare in caseta de dialog Coverage Properties.11. Selectati OK.

Daca definiti in mod interactiv sistemul de coordonate procedati astfel:1. Se repeta pasii de la 1 la 4 de mai sus.2. Alegeti Next.3. Va apare o fereastra care contine in stanga o lista (Projections) de sisteme de coordonate. In dreapta apare o descriere a

sistemului de coordonate selectat. Selectati sistemul de coordonate potrivit.4. Alegeti Next.5. Introduceti valorile corespunzatoare pentru parametrii proiectiei. Fiecare proiectie are o multime diferita de parametri.6. Alegeti Next.7. Revedeti un rezumat al sistemului de coordonate care va fi atribuit coverage-ului. Daca doriti sa schimbati, ceva puteti

merge inapoi apasand butonul Back. Alegeti Finish daca doriti sa utilizati acest sistem de coordonate. Sistemul de coordonate si parametrii sai vor apare acum in caseta de dialog Coverage Properties.

8. Alegeti OK in caseta de dialog Coverage Properties.

Modificare tic-urilor pentru un coverage.a) Adaugarea de ticuri:

1. Executati clic-dreapta pe coverage-ul pentru care doriti sa adaugati ticuri si alegeti Properties.2. Selectati eticheta Tics and Extent.3. Alegeti Add.4. Executati clic in coloana X si apoi scrieti valoarea coordonatei X a ticului.5. Executati clic in coloana Y si apoi scrieti valoarea coordonatei Y a ticului. Alegeti OK.

b) Actualizarea coordonatelor ticurilor:1. Executati clic pe coverage-ul pentru care doriti sa adaugati ticuri si alegeti Properties.2. Alegeti eticheta Tics and Extent.3. Executati clic pe ID-ul ticului pentru care doriti sa faceti modificarea.4. Alegeti Update.5. In coloana X scrieti noua valoare a coordonatei X.6. In coloana Y scrieti noua valoare a coordonatei Y.7. Alegeti OK.

c) Stergera ticurilor:1. Executati clic pe coverage-ul pentru care doriti sa stergeti ticuri si alegeti Properties.2. Alegeti eticheta Tics and Extent.3. Selectati ID-ul ticului pe care vreti sa-l stergeti.4. Alegeti Delete.5. Selectati OK.

47

Page 48: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

48

Page 49: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Mentinerea atributelor

In mod obisnuit, elementele au informatii descriptive stocate ca atribute. Atributele se pot afla fie in tabelele de atribute ale elementelor, fie in tabele INFO separate. Caseta de dialog Properties a unei clasa de elemente sau a unui tabel este aceeasi.

Cand se deschide caseta de dialog Properties a oricarei clase de elemente vor fi afisate coloanele FID si Shape in care se stocheaza identificatorul unic si geometria fiecarui element. Daca acea clasa de elemente are si o tabela de atribute atunci vor fi fi afisate si celelalte atribute.

Puteti utiliza caseta de dailog Properties pentru a adauga, actualiza sau a sterge atribute si pentru a crea indici pe valorile pe care acestea le contin.

Adaugarea unui nou atribut:1. Executati clic-dreapta pe clasa de elemente a coverage-ului sau pe tabelul INFO pentru care vreti sa adaugati un atribut

si alegeti Properties.2. Alegeti eticheta Items.3. Selectati atributul dupa care vor fi adaugate noile atribute. In caz contrar, atributul va fi adaugat la sfarsitul tabelului.4. Alegeti Add.5. Scrieti numele noului atribut.6. In dreptul casutei Type executati clic pe sageata derulanta si alegeti tipul de date corespunzator valorilor pe care le

contine atributul.7. Scrieti cate un numar pentru dimensiunea de intrare si pentru dimensiunea de afisare a valorilor atributului. In unele

cazuri poate apare o lista derulanta care reprezinta dimensiunile de intrare valabile.8. Scrieti numarul maxim de zecimale pe care le pot avea datele, daca este cazul.9. Scrieti un nume mai sugestiv pentru atribut, daca este cazul.10. Alegeti OK. Noul atribut apare in caseta de dialog Properties.11. Selectati Apply pentru a salva schimbarile.12. Alegeti OK.

Modificarea unui atribut:1. Executati clic-dreapta pe clasa de elemente a coverage-ului sau pe tabelul INFO pentru care vreti sa adaugati un atribut

si alegeti Properties.2. Alegeti eticheta Items.3. Selectati atributul pe care doriti sa-l modificati.4. Alegeti Edit.5. In coloana Value, in dreptul proprietatii pe care doriti sa o schimbati fie scrieti noua valoare, fie selectati o valoare

noua din lista derulanta, dupa cum este cazul.6. Repetati pasul 5 pana cand toate proprietatile atributelor au valori corecte.7. Alegeti OK. Proprietatile atributelor sunt actualizate in caseta de dialog Properties.8. Selectati Apply pentru a salva schimbarile.9. Alegeti OK.

Stergerea unui atribut:1. Executati clic-dreapta pe clasa de elemente a coverage-ului sau pe tabelul INFO pentru care vreti sa adaugati un atribut

si alegeti Properties.2. Alegeti eticheta Items.3. Selectati atributul pe care doriti sa-l stergeti.4. Alegeti Delete. Atributul nu va amai apare in caseta de dialog Properties.5. Selectati Apply pentru a salva schimbarile. Alegeti OK.

49

Page 50: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

50

Page 51: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Documentarea datelor

Metadate inseamna date despre date. Aceste informatii despre date pot raspunde intrebarilor utilizatorilor si ii pot ajuta sa ia decizii.

Metadate in ArcInfo consta din documentatie si proprietati. Documentatia este informatia furnizata de catre cineva, asa cum cuvintele cheie descriu subiectul datelor. Proprietatile sunt intrinseci datelor si sunt derivate chiar din datele insasi. Ambele sunt stocate in fisiere asociate sau in geodatabase. Dupa ce metadatele sunt create pentru o sursa de date, ele sunt automat copiate, mutate sau sterse impreuna cu datele.

Procesul de actualizare a metadatelor cu proprietatile curente ale surselor de date poarta numele de sincronizare. Puteti alege cu ce editor sa creati documentatia si cand urmeaza ca proprietatile sa fie sincronizate. Puteti, de asemenea, sa alegeti sa nu sincronizati proprietatile pentru anumite surse de date.

Ce sunt metadateMetadatele documenteaza, in mod esential, un produs al datelor geografice prin identificarea subiectului datelor, de unde

au venit ele initial, si cum, cand, si de catre cine au fost prelucrate datele. Acest tip de documentare poate ajuta organizatiile sa mentina un inventar precis al proprietatii datelor si protejeaza investitiile companiei in acele date. Poate ajuta persoanele din organizatie sa utilizeze datele corespunzator si eficient.

Standarde metadateIn forma cea mai simpla, metadatele pot reprezenta cateva linii intr-un fisier text. Deoarece erorile de omisiune pot fi

costisitoare, au fost efectuate eforturi pentru a crea standarde pentru documentarea datelor spatiale. Standardele variaza de la modelul simplu Dublin Core pana la Content Standard for Digital Geospatial Metadata al Federal Geographic Data Committee. Acest FGDC defineste elementele optionale si obligatorii pentru diferite tipuri de date, de la imagini satelitare pana la atlase.

Metadatele in ArcInfoIn ArcInfo, nu este necesar ca metadatele sa indeplineasaca un anumit standard. Doua editoare sunt furnizate in mod

implicit cu Arc Catalog. Unul ne lasa sa atasam fisiere care cuprind orice continut. Celalalt ne lasa sa construim metadate compatibile FGDC.

Programatorii pot crea editoare adaptate si le pot adauga la Catalog. Ei pot genera metadate in acord cu diferitele standarde sau pot defini un continut specific pentru o organizatie.

Standardul FGDC contine mai multe elemente care sunt de fapt proprietati ale surselor de date. Unde este posibil, valorile lor vor fi sincronizate automat. Daca am importat metadate existente si nu dorim sa suprascriem valorile pe care le-am definit deja, putem alege sa nu sincronizam metadatele pentru acea sursa de date.

Vizualizarea metadatelorContinutul metadatelor este stocat ca date XML, unde etichete identifica ce reprezinta fiecare parte de informatie.

Informatia de prezentare este stocata intr-un fisier separat, un XSL stylesheet. Un stylesheet selecteaza elementele XML si apoi defineste modul in care ele ar trebui sa fie prezentate.

Eticheta metadata contine un control browser al Internet Explorer in interior. Pentru a afisa continutul XML in eticheta, stylesheet are nevoie sa creeze o pagina HTML. Fie ca articolul selectat din Catalog este o sursa de date geografice cu metadate sau fie ca este un fisier XML, putem explora informatia prin interactionarea cu pagina HTML exact cum am face cu orice pagina dintr-un browser.

Alegerea unui stylesheet implicit1. Alegeti meniul Tools→Options.2. Selectati eticheta Metadata.3. Alegeti un stylesheet din lista Stylesheetes.4. Selectati OK.

Alegerea unui editor de metadate1. Alegeti meniul Tools→Options.2. Selectati eticheta Metadata.3. Alegeti e un editor din lista Editors.4. Selectati OK.

Atasarea unor fisiere documentatie1. Daca bara cu instrumente Metadata nu este vizibila, alegeti meniul View→ Toolbars si activati Metadata. Va

apare bara cu instrumente Metadata. 2. In arborele Catalog, selectati obiectul caruia vreti sa-i atasati un fisier.3. Alegeti eticheta Metadata.4. Selectati butonul Edit Metadata din bara cu instrumente Metadata.5. Alegeti eticheta Enclosures.6. Executati click pe butonul Add File.7. Alegeti butonul Browse.8. Navigati pana la fisierul pe care vreti sa-l atasati sursei de date si apoi alegeti OK.9. Alegeti OK in caseta de dialog Add New Enclosure.10. Selectati OK in caseta de dialog Metadata Properties.

51

Page 52: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Stabilirea valorilor implicite pentru sincronizare1. Alegeti meniul Tools→Options.2. Selectati eticheta Metadata.3. Alegeti una din optiunile din cadrul intitulat “Synchronize metadat when”4. Daca alegeti o optiune care presupune sincronizarea automata a datelor, scrieti si un timp in caseta de text Update

Properties.5. Selectati OK.

Stabilirea sincronizarii pentru o anumita sursa de date1. Daca bara cu instrumente Metadata nu este vizibila, alegeti meniul View→ Toolbars si activati Metadata. Va

apare bara cu instrumente Metadata. 2. In arborele Catalog, selectati obiectul caruia vreti sa-i atasati un fisier.3. Alegeti eticheta Metadata.4. Selectati butonul Edit Metadata din bara cu instrumente Metadata.5. Alegeti eticheta Options.6. Activati Do not synchronize.7. Alegeti OK in caseta de dialog Metadata Properties.

52

Page 53: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

3.3. CONSTRUCTIA BAZELOR DE DATE PENTRU GIS

O baza de date este o colectie logica de informatii intercorelate, administrate si memorate caun tot unitar. Datele memorate in cadrul sau descriu entitati (obiecte, fenomene, concepte) dinlumea reala impreuna cu relatii dintre ele. De pilda, o baza de date poate sa contina nume depersoane si adresele acestora. Numele pot fi la randul lor clasificate dupa alte criterii cum arfi: client, prieten, membru al familiei. Entitatile ce vor fi memorate in baza de date pot fi deasemenea procese sau concepte.

Iata cum arata un sistem de baze de date pentru GIS-utilizat in managementul riscului la calamitati naturale:

– Diagrama de flux a sistemului informaţional de management al riscului

BD-bază de date BT- bază de tabele BP- bază de proceduri MI- motor de inferenţăBC-bază de cunoştiinţe BGR- bază grafică GSE- generator sistem expert BR-bază de reguli MS-model strategic MT- model teoretic MO- model operaţionalBG-bază de dialog MF-model funcţional IOM-interfaţă OM-MAŞINĂ

MEX- model exper

Obiectivul colectarii si intretinerii datelor dintr-o baza de date consta in crearea/definirea unor legaturi dintre fapte si situatii care erau anterior considerate fara legatura intre ele. Cearea unei astfel de legaturi poate insemna o simpla regasire a unor fapte din baza de date, cum ar fi regasirea adresei unei persoane stiindu-i numele; sau mai poate insemna si o prelucrarecomplexa in cadrul careia sunt evaluate multiple relatii, cum ar fi analiza dezvoltarii constructiei de locuinte intr-o localitate.Primele sisteme de baze de date, la fel ca si alte tipuri de programe de calculator, au fost concepute pentru a furniza un set de functii corespunzand unui set de date specificat. Aceste date erau memorate in calculator sub forma unuia sau mai multor fisiere. Pentru a avea acces la datele inscrise in fisiere, erau scrise programe proiectate in functie de criteriile de eficientastabilite de catre programator

Utilizarea sistemelor de gestiune a fisierelor reprezinta abordarea cea mai uzuala in domeniul bazelor de date. Aceasta abordare are insa cateva dezavantaje importante. Astfel, datorita faptului ca fiecare program are acces direct la datele din fisiere, rezulta ca aceste programe trebuie sa “cunoasca” modul in care datele sunt memorate in cadrul fisierelor. Acest fapt implica o crestere considerabila a redundantei pentru ca fiecare dintre aplicatiile program trebuie sa contina instructiunile necesare accesului la datele continute in fisiere. Daca fisierele vor suferi modificari atunci trebuie modificate corespunzator si instructiunile cu ajutorul carora se efectueza prelucrarile asupra detelor care au suferit modificarile, din toate aplicatiile program.

O alta problema serioasa apare in momentul in care datele sunt partajate de catre aplicatii program distincte si de catre utilizatori distincti. Daca fisierele pot fi accesate si modificate de mai multe programe si de mai multi utilizatori atunci trebuie sa fie instituita o modalitate de supraveghere a felului in care se respecta autorizarile de care beneficiaza fiecare utilizator in

53

Page 54: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

parte. In lipsa unui control centralizat, calitatea/integritatea datelor poate avea de suferit.Calitatea datelor este un factor critic, pentru ca prezenta unor date cu valori impredictibile este un fapt mai grav decat

lipsa acestora

Un sistem de gestiune a bazelor de date (SGBD) este compus dintru set de programe care prelucreaza si intretin datele unei baze de date Aceste programe sunt astfel concepute incat sa poata administra partajarea datelor intr-o maniera sistematica si sa asigure integritatea datelor bazei de date. Notiunea de SGBD a reprezentat un mare pas inainte fata de abordarea sistemelor de gestiune a fisierelor. Un SGBD actioneaza ca o unitate centrala de control asupra tuturor interactiunilor dintre baza de date si aplicatiile program care, la randul lor, interactioneaza cu utilizatorul .

Caracteristicile proceselor OLAPPrincipalele caracteristici ale proceselor OLAP sunt urmãtoarele: sunt puţin numeroase, dar datele şi tratamentele sunt

complexe;• se referã numai la tratarea semiautomatã vizând interogarea, vizualizarea şi sintetizarea datelor; sunt definite şi realizate

de cãtre un numãr mic de utilizatori, care sunt decidenţii.Bazele de date OLAP sunt referite ca şi “cuburi” deoarece sunt de natură multi-dimensională. Rezultatele interogarilor

vor fi vizualizate şi stocate ca niste cuburi.Un cub este reprezentarea vizuală a tabelelor multidimensionale şi au trei dimensiuni: rânduri, coloane şi straturi(layers).

– STRUCTURA DATELOR IN SISTEMUL OLAP

Dintr-un set de date se pot extrage mai multe cuburi : unul pentru populaţia ameninţată de fenomen, unul pentru administratia locală, unul pentru centre de cercetări geologice, etc.

Depozitul de date este organizat în jurul subiectelor majore care caracterizează fenomenul.Aşadar datele sunt organizate pe teme, contrar organizării tradiţionale pe procese funcţionale. Interesul acestei organizãri este acela de a pregãti ansamblul informaţiilor utile unui subiect . Aceastã orientare va permite dezvoltarea unui sistem decizional printr-un proces incremental, subiect dupã subiect. Integrarea diferitelor subiecte într-o structurã unicã este necesarã deoarece informaţiile comune mai multor subiecte nu trebuie sã fie duplicate.

Depozitul de date poate fi un proiect de zonare în vederea consolidărilor sau un proiect de avertizare şi asistenţă în caz de producere a hazardului.

Evoluţia parametrilor de mediu interesează atât specialiştii geotehnicieni cât şi autorităţile locale responsabile cu luarea măsurilor de protecţie a bunurilor şi populaţiei

Într-un sistem tranzacţional, data este actualizatã cu fiecare nouã tranzacţie. Valoarea veche este pierdutã, iar data rãmâne constant actualizatã. Sistemele tranzacţionale pãstreazã destul de rar istoricul valorilor acestei date. Într-un datawarehouse, data nu trebuie niciodatã sã fie actualizatã. Ea reprezintã o valoare inseratã în sistemul decizional la un moment dat. Depozitul de date va stoca aşadar istoricul, adicã ansamblul de valori pe care data le-a avut în decursul timpului. Este evident atunci cã trebuie asociat un referenţial temporal datei pentru a putea identifica o valoare particularã în timp.

Un depozit de date este conceput pentru a rãspunde nevoilor de date ale decidenţilor. Totuşi, sub acest termen generic, se regãsesc douã categorii de depozite:

• depozitul propriu-zis, extras din baza de date în care datele sunt curãţate,integrate, arhivate şi, în general, organizate dupã un model informatic;

• magaziile de date, extrase dintr-un depozit ale cãrui date sunt adaptate unei clase de decidenţi sau unei probleme particulare; organizarea datelor urmeazã, în general, un model multidimensional care faciliteazã tratamentele decizionale.

Arhitectura unui depozit de dateArhitectura unui depozit de date prezintã trei niveluri esenţiale:

• nivelul extragerii datelor din baza de date existentă, care, în cazul abordãrii „push”, se realizeazã prin detectarea actualizãrii bazei din sistemul tranzacţional (subsistemul de achiziţie date on-line) înainte de trimiterea acestora cãtre depozit. În cazul abordãrii „pull”, mai puţin avansatã, extragerea va fi activatã periodic pentru a reflecta actualizãrile bazei de date;

54

Page 55: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

• nivelul fuziunii datelor realizeazã integrarea datelor provenind eventual din diferite baze pe care sistemul le stocheazã în depozit, respectând orientarea sa pe subiect. Acesta este pus în evidenţã în momentul încãrcãrii iniţiale a depozitului, apoi în menţinerea acestuia pe mãsura actualizãrii datelor;

• nivelul exploatãrii datelor permite analiza şi explorarea datelor depozitate. El permite formularea de cereri complexe pentru descoperirea faptelor, analiza tendinţelor (curbe de evoluţie), asistarea luãrii deciziilor (extrapolãri) şi descoperirea cunoştinţelor. Acest nivel este realizat plecând de la extrageri prin intermediul cererilor şi prezentãri grafice variate.În privinţa extragerii trebuie remarcat faptul cã un depozit de date este un ansamblu de date extrase din diferite surse

cum ar fi: bazele de achiziţie parametri, date furnizate de parteneri (furnizori de transport, poliţie, populaţie,administraţie publică), date externe şi utile luãrii deciziilor (documentaţii arheologice, istorice, juridice, pagini web etc.)

Extragerea şi integrarea, atât fizicã cât şi semanticã, a datelor provenind din surse eterogene se aflã la baza noţiunii de depozit de date. Producţia de date integrate este realizatã prin diferite arhitecturi care au în comun urmãtoarele componente:metadatele, care explicã fluxurile şi transformãrile datelor, de la sursã pânã la utilizator,

• instrumentele de extragere a datelor,• instrumentele de „curãţire” a datelor - au drept scop rezolvarea problemei consistenţei datelor • instrumentele de integrare a datelor.OLAP este doar o parte a unui domeniu mult mai larg, cunoscut sub denumirea de Business Inteligence. Acest domeniu

presupune o analiză a mediului în care care se studiază fenomenul, folosind pentru aceasta un set de date primare, parametri de mediu achiziţionati prin subsisteme on-line, starea infrastructurii, parametri litologici, care s-au acumulat în baza de date, dar şi date secundare, din surse externe (prognoza meteo, informaţii despre rute de acces, nevoile populaţiei din zonele cu risc la hazard, etc). Alături de OLAP, în cadrul domeniului Business Inteligence se încadrează şi alte “unelte” de analiză, cum ar fi Data Mining (identificarea şi extragerea informaţiilor relevante pentru analiză), Forecasting (previziuni) şi multe altele, în funcţie de natura afacerii şi a datelor pentru analizat.

Soluţia de Business Intelligence ce va fi implementată în cadrul acestui proiect va aduce informaţiile la îndemâna diverselor categorii de utilizatori:Analişti şi experţi – analize multidimensionale, statisticiConsumatori de informaţie – interogări dinamice, analize simpleUtilizatori de informaţie – rapoarte

– – Tipuri de utilizatori ai unei soluţii de BISoluţia Microsoft pentru Business Intelligence se integrează uşor cu sistemele operaţionale existente, preluarea datelor

pentru analiză fiind facilă. Soluţia permite raportare şi analiză da date de tip OLAP. Datele pot fi analizate folosind mai multe tipuri de clienţi, pornind de la analiza cu Pivot Table în Excel, reprezentare grafică în Data Analyzer, până la analiza geografică a datelor folosind MapPoint sau alte medii GIS.Elemente componente ale soluţiei BI

Microsoft SQL Server 2005 Analysis Services (SSAS) oferă funcţionalităti OLAP şi data mining prin combinarea tehnologiilor server şi client cu facilităţile unui mediu de dezvlotare specializat cuplat la un model obiectual bine definit pentru proiectarea , crearea, deployment-ul şi intreţinerea aplicaţiilor de business intelligence.In continuare prezentăm conceptele, arhitectura şi obiectele folosite de Analysis Services pentru a oferi functionalitaţi OLAP şi data mining.Arhitectura Analysis ServicesComponenta server a Analysis Services este implementată ca un Serviciu Microsoft Windows . SQL Server 2005 Analysis Services gestionează instanţe multiple ale aceluiasi calculator, cu fiecare instanţă a Analysis Services implementată ca o instanţă separată a serviciului Windows .

Clienţii comunică prin Analysis Services folosind standardul XML for Analysis (XMLA), un protocol SOAP-based pentru a emite comenzi şi a primi raspunsuri expuse de ca un Serviciu Web. Modelele de obiecte Client sunt oferite de asemeni peste XMLA, şi pot fi accesate fie prin “managed provider”, cum ar fi ADOMD.NET, sau printr-un OLE DB- “native provider”. Interogarile se construiesc cu următoarele limbaje:SQL;

Multidimensional Expressions (MDX),Un limbaj standard de interogare pentru analiză; Data Mining Extensions (DMX),

55

Page 56: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

un limbaj standard de interogare orientat spre data mining. Analysis Services Scripting Language (ASSL) poate fi utilizat pentru gestiunea obiectelor din baza de date.Analysis Services - Concepte

Microsoft SQL Server 2005 Analysis Services (SSAS) oferă funcţionalităţi OLAP şi data mining pentru soluţii de business intelligence.

Analysis Services combină cele mai bune aspecte ale analizelor traditionale bazate pe OLAP şi rapoartelor bazate pe structura relatională permiţând definirea unui model unic de date, numit Unified Dimensional Model (UDM) din una sau mai multe surse de date.

Toate interogările din OLAP, cele necesare reportărilor şi aplicaţiile de BI accesează datele din sursele de date prin UDM, care oferă o viziune unitara.

Analysis Services oferă un set extins de algoritmi de data mining, permiţând identificarea unor tendinte. Aceşti algoritmi de data mining pot fi utilizaţi prin UDM sau direct dintr-un depozit de date fizic.

Analysis Services - ObiecteO instanţă Microsoft SQL Server 2005 Analysis Services (SSAS) conţine obiecte ale bazei de date şi componente

(assemblies) ce sunt utilizaţi în OLAP şi data mining. BD conţin obiecte OLAP şi data mining : surse de date, viziuni ale surselor de date source (view), cuburi, masuri, grupuri de masuri, dimensiuni, atribute, ierarhii, structuri şi modele de “mining”, roluri. Componentele (assemblies) contain funcţii definite de utilizator care extind fruncţiile intrinseci oferite. Previziunile privind fenomenul de alunecări de teren se vor baza şi pe algoritmii complecşi de data mining pe care tehnologia Microsoft SQL Server 2005 le oferă.Algoritmii de Data Mining oferiţi în SQL Server 2005

MODEL LOGIC PENTRU BAZA DE TABELE - MLBT

Model DescriereArbore Decizional

Acest algoritm calculează probabilitatea ca un “subiect” sa se incadreze intr-o anumita categorie pe baza unui set de valori istorice ale parametrilor analizaţi.

Reguli de asociere

Acest algoritm ajuta identificarea relatiilor dintre diferite elemente. Poate analiza pana la o jumatate de milion de articole.

Naïve Bayes Acest algoritm este folosit pentru a arata în mod clar diferentele dintre grupurile analizate pe baza identificarii unei variabile a carei valori pot oferi un criteriu de departajare.

Sequence Clustering

Acest algoritm este folosit pentru gruparea datelor pe baza succesiunii evenimentelor precedente. Se pot grupa zonele, segmentele de populatie, functie de evolutia unor parametri de mediu.In acest mod se pot determina zonele cu risc ridicat la alunecari de teren.Este un algoritm folosit la predictii pe baza tendintelor identificate.

Serii de timp Acest algoritm este utilizat pentru analize şi predictii bazate pe timp. Se identifica anumite tipare ( patterns) printre seriile de date şi se asociaza cu evenimente. Predictia se bazeaza pe recunoasterea unor astfel de tipare în seriile de date analizate.

Reţele neuronale

Inteligenta artificiala se bazeaza pe retelele neuronale. Acestea permit descoperirea unor relatii imprevizibile intre date.

Text Mining Acest algoritm este disponibil în SQL Server Integration Services şi analizeaza date text, nestructurate.

Necesităţile sistemului de monitorizare la riscul alunecărilor de teren, impun alegerea unei soluţii intuitive, clare, sintetice de prezentare a rezultatelor evaluării parametrilor de mediu urmăriţi on-line.

În acest scop se vor include funcţionaliţi GIS apelabile în Sistemul SISTALUN şi disponibile prin Internet prin tehnologia Serviciilor web. Se vor putea genera hărţi tematice (harţi de risc şi de hazard, harţi cu poziţionarea dispozitivelor de monitorizare, drumuri de acces, puncte de interes pentru scopul evacuarii şi informării populaţiei).

56

Page 57: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

– Integrarea GIS şi Baza de Date.

Data MiningData mining, cunoscut si ca „descoperirea cunostintelor în baze de date mari” este un instrument modern si puternic al

TI&C (Tehnologia Informatiei si Comunicatiilor), instrument ce poate fi folosit pentru extragerea unor informatii utile dar înca necunoscute.

Acest instrument automatizeaza procesul de descoperire a unor relatii si combinatii în datele brute, iar rezultatele gasite ar putea fi încadrate într-un sistem automat de suport a deciziei.

Data mining a fost folosit pâna acum în afaceri de catre organizatii comerciale de succes în scopul de a obtine avantaje critice în competitia lor. Se banuieste ca în viitorul apropiat acest instrument va fi folosit pentru prelucrarea bazelor de date uriase, ca de exemplu dosarele computerizate ale pacientilor, la nivel national. De fapt, chiar si în prezent, prin identificarea procedurilor medicale ce au tendinta de a se grupa, prin data mining putem prezice care pacienti vor folosi noile strategii de îngrijire a sanatatii, putem defini modele de comportare ale pacientilor de risc, putem identifica fraudele.

Metodele data mining provin din calculul statistic clasic, din administrarea bazelor de date si din inteligenta artificiala. Ele nu înlocuiesc metodele traditionale ale statisticii, ci sunt considerate a fi extinderi ale tehnicilor grafice si statistice. Deoarece softului îi lipseste intuitia umana (pentru a face recunoasterea a ceea ce este relevant de ceea ce nu este), rezultatele metodelor data mining vor trebui supuse în mod sistematic unei supravegheri umane.Structura tipica de date potrivita pentru data mining contine observatiile (cazurile, de exemplu referitoare la pacienti) plasate pe linii iar variabilele plasate pe coloane.

Domeniile sau intervalele de valori pentru fiecare variabila vor trebui sa fie definite precis, evitându-se cât mai mult posibil exprimarile vagi. Formatul cu linii (ce corespund observatiilor sau cazurilor) si coloane (ce corespund variabilelor), similar cu cel al unui fisier spreadsheet, este obligatoriu pentru data mining.Pregatirea datelor pentru a le fi aplicate instrumentele din data mining consta în:a) Preprocesare – eliminarea datelor care nu sunt necesare,– verificarea consistentei (unitatilor de masura),– detectarea datelor eronate si eliminarea lor,– eliminarea valorilor extreme (outliers);b) Integrarea datelor – combinarea unor variabile;c) Transformarea variabilelor – prin standardizare,– prin trecere la scala logaritmica;d) Separarea bazei de date în trei categorii de date:1) Categoria pentru antrenament,2) Categoria pentru validare,3) Categoria pentru testare.e) Folosirea statisticilor descriptive clasice simple: media, mediana, amplitudinea, abaterea standard, cuartilele;f) Folosirea diagramelor simple: histograme ale frecventelor, box plot-uri, diagrame cu bare, diagrame radiale (rozeta).Sa ne reamintim ca:– Histogramele frecventelor prezinta distributia valorilor variabilelor continue;– Box plot-urile sumarizeaza (vizual) mai multe aspecte importante ale unei variabile continue (mediana, cuartilele, extremele);– Diagramele cu bare prezinta diferentele între diversele grupuri, pentru variabilecategoriale, calitative;– Diagramele radiale compara între ele nivelurile claselor unei variabile calitative.Metodele data mining „de învatare” pot fi grupate în doua categorii: cele nesupervizate, respectiv cele supervizate.Metodele de învatare nesupervizate includ urmatoarele:1) Analiza Componentelor Principale (ACP). Scopul sau este cel de a reduce dimensionalitatea datelor multi-variate prin „integrarea” variabilelor corelate, transformând liniar variabilele initiale în variabile necorelate între ele.2) Analiza Factoriala (Factor Analysis). Scopul sau este cel de a extrage un numar mic de factori ascunsi care explica cea mai mare parte a variabilitatii comune si determina corelatiile observate între datele initiale.3) Analiza Clasificarii (Cluster Analysis). Scopul sau este cel de a grupa cazurile (observatiile) în clustere (grupuri, categorii).Principalele metode de învatare supervizata sunt urmatoarele:1) Regresia Liniara Multipla. Scopul sau este cel de a descrie asociatiile între doua seturi de variabile, prin intermediul unor formule liniare. Aceste formule sunt folosite ulterior pentru a prezice valorile unor variabile continue „de raspuns” odata ce suntcunoscute valorile tuturor variabilelor „predictor”.2) Regresia Logistica. În acest tip de regresie „raspunsul” este o variabila binara sau ordinala (nu una continua).3) Retelele Neurale. Sunt folosite pentru clasificare. Totusi, o retea neurala contine de obicei mult mai multi parametri decât un model statistic clasic, este nevoie de mult mai mult timp de antrenare, iar rezultatele obtinute nu pot fi interpretate cu usurinta.4) Analiza Functiilor Discriminante (sau Analiza Discriminarii). Aceasta metoda este folosita pentru a determina care dintre variabilele predictor discrimineaza cel mai bine între mai multe grupuri care sunt formate natural.Modelele identificate de o metoda de data mining vor putea fi transformate în cunostinte, însa dupa o validare corespunzatoare; apoi, cunostintele vor putea fi folosite ulterior pentru a undamenta luarea deciziilor.

57

Page 58: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

.

58

Page 59: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

4.1.PREGATIREA SI ACHIZITIA DATELOR GEOSPATIALE

1. Utilizarea hartilor pentru reprezentarea elementelor geografice

Iata cateva posibile definitii pentru notiunea de harta:Definitia 1: Harta este o reprezentare grafică a unei porţiuni din suprafaţa Pământului în care puncte, linii şi poligoane

indică poziţia şi forma spaţială a obiectelor geografice iar simboluri grafice şi inscriptii descriu aceste obiecte.Definitia 2: Reprezentarea grafica a datelor geografice.Definitia 3: Reprezentare grafica abstracta, plana a entitatilor/obiectelor de pe o portiune a suprafetei Pamantului.

Definitia 4: Reprezentarea obiectelor geografice sau a altor fenomene spatiale exprimata prin localizare si atribute (descriptive).Definitia 5: Reprezentarea cuprinzatoare si abstractie intelectuala a realitatii geografice facuta cu intentia de a fi

comunicata cu un anumit scop, transormand datele geografice relevante intr-un produs final care este vizual, digital sau tactil.Prin urmare: harta este o reprezentare plana, un desen; harta este o reprezentare conventionala; harta este o reprezentare aproximativa iar eroarea este controlabila; harta este intocmita intr-un scop bine precizat pe baza caruia i se defineste continutul tematic. Relaţiile spaţiale dintre obiectele geografice sunt implicit reprezentate şi trebuie interpretate de către cel căruia i se adresează harta.

Un sistem informatic geografic (GIS – Geographic Information System) este, in esenta, un software care leaga informatia geografica (unde se afla lucrurile) cu informatia descriptiva (ce caracteristici au lucrurile). Spre deosebire de o harta tiparita pe hartie in care „ceea ce vezi este ceea ce obtii”, un GIS poate avea multe niveluri de informatie dedesubtul suprafetei sale afisate.Daca privim un magazin reprezentat pe o harta clasica de hartie, vom vedea numele magazinului si un simbol punctual aratand locul in care este amplasat si atat... Intr-un GIS, daca facem „clic” pe magazin, vom putea afla nu numai numele sau ci si alte informatii referitoare la acel magazin, cum ar fi cifra de vanzari anuala, cati clienti il frecventeaza anual,care este suprafata utila a magazinului, ce tipuri de produse vinde, cine conduce magazinul. Avand un software adecvat, putem atasa o fotografie a fatadei magazinului sau chiar sa cream un magazin virtual prin care sa putem face o mica plimbare. GIS este o tehnologie care are o varsta de cateva decenii iar revolutia digitala a creat si continua sa creeze noi aplicatii, practic in fiecare zi. Tehnologia GIS este acum folosita in domenii si de catre autoritati in moduri care nu puteau fi imaginate acum cativa ani.

2. Reprezentarea informatiei geografice

Harta modeleaza lumea reala folosind puncte, linii si arii ca entitati grafice si, pe de alta parte, simboluri si inscriptii pentru a descrie obiectele. In general, punctele definesc elemente geografice, de obicei izolate, care au dimensiuni prea mici pentru a putea fi figurate ca linii sau arii. De exemplu, locul in care se afla o fantana sau un stalp de telegraf sau uneori chiar o cladire pot fi reprezentate ca puncte pe harta. De asemenea, punctele fi reprezenta elemente care nu au arie, cum ar fi, spre exemplu, piscurile muntoase.Liniile reprezinta elemente geografice care sunt prea inguste pentru a putea fi figurate ca arii. De exemplu, strazile, cursurile de apa sau detalii liniare care au lungime dar nu au arie cum sunt, bunaoara, curbele de nivel. Este interesant de retinut cazul particular al curbelor de nivel, deoarece cu ajutorul lor se pot reprezenta suprafete in spatiu. Ariile (suprafetele) sunt figuri geometrice cu ajutorul carora se reprezinta forma si amplasarea unor elemente geografice omogene cum ar fi un stat, un judet, parcele, zone care au aceleasi caracteristici pedologice, sau aceeasi categorie de folosinta.

O suprafata tridimensionala (in spatiu) descrie un element geografic care are o valoare bine precizata pentru fiecare punct al unei regiuni de pe suprafata terestra. De exemplu, cota fata de nivelul marii (altitidinea). Reprezentarea suprafetelor este dificil de realizat intrucat acestea nu au limite clar definite.In mod obisnuit, suprafetele sunt reprezentate pe harta ca o serie de izolinii. O curba de nivel este o astfel de izolinie, adica o linie ale carei puncte au aceleasi valori ale cotei (in acest caz). Izoliniile pot fi insa utilizate si pentru reprezentarea altor tipuri de suprafete cum ar fi concentratia unor substante poluante sau cantitatea de precipitatii atmosferice.

Pe harta sunt reprezentate informatii descriptive despre elemente geograficefolosind simboluri si inscriptii. Iata cateve dintre exemplele cele mai uzuale:• drumurile sunt reprezentate cu diferite simboluri liniare, de grosimi, forme si culori diferite infunctie de categoria din care fac parte: autostrazi, drumuri europene, drumuri nationale, drumurijudetene si asa mai departe• cursurile si corpurile de apa sunt in mod obisnuit colorate in albastru• simboluri speciale sunt folosite pentru a reprezenta caile ferate sau aeroporturile• strazile unui oras sunt inscriptionate cu numele lor si, uneori, chiar cu numerele postale

59

Page 60: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

• cladiri speciale sau importante apar pe harta cu denumirile lor sau cu functiile pe care le indeplinesc (Casa Presei, hotel, Muzeul Taranului Roman)

Relatiile spatiale dintre elementele constitutive ale unui sistem reprezinta un factor extrem de important in intelegerea corecta a situatiilor si in luarea unor decizii optime. O relatie care se bazeaza pe amplasare/localizare si care se manifesta intre elemente geografice se numeste relatie spatiala.

Pe harta, aceste relatii spatiale sunt implicite. Identificarea lor depinde de capacitatea de interpretare a celui care foloseste harta. Iata cateva exemple:• Care elemente geografice se conecteaza intre ele? Bd. Carol cu str. Traian sau bd. Carol cu str.Sinaia?• Care elemente geografice sunt adiacente altora? Linia ferata este in apropierea dumului nationalsi paralela cu acesta• Care elemente geografice sunt continute intr-o regiune? Care sunt cladirile din cartierul Tiglina?• Care elemente geografice se intersecteaza intre ele? Care sunt cursurile de apa, caile ferate sidrumurile pe care le traverseaza o linie electrica de inalta tensiune.• Care elemente geografice sunt in apropierea altora (proximitate)? Care sunt hotelurile dinapropierea Garii de Nord?• Pozitia relativa dintre elementele geografice ca de exemplu: orasul Buzau se afla la est dePloiesti.Pornind de la aceste relatii se pot obtine informatii utile. Spre exemplu:• Se determina traseul optim de la Gara de Nord la Autogara Filaret• Determinarea unui traseu eficient pentru livrarea coletelor postale• Identificarea zonelor care nu sunt potrivite pentru amplasarea unei noi scoli, cum ar fi langa ocale ferata, drum national sau autostrada.Astfel de informatii nu sunt reprezentate explicit pe harta. Ele sunt obtinute in urma unui proces deinterpretare care porneste de la elementele prezente pe harta si de la relatiile dintre ele exprimate subforma grafica (pozitionare absoluta sau pozitionare relativa).3. Alte notiuni cartograficeDepartarea dintre doua obiecte este una din relatiile importante existente intre elementele geografice si reprezentarile lor pe harta. Astfel, raportul dintre distanta masurata pe harta intre oricare doua puncte si distanta corespunzatoare din teren se numeste scara hartii.

Scara hartii poate fi exprimata sub forma numerica (1:850.000), sub forma unei propozitii (“un centimetru pe harta reprezinta un kilometru in teren) sau grafic.Cu cat este mai mare scara hartii, cu atat mai mari vor aparea pe harta reprezentate elementele geografice. Scara hartii are o influenta importanta asupra rezolutiei si preciziei hartii. De exemplu, la scara 1:1.000.000 nu pot fi reprezentate cladirile. Un alt exemplu: masurarea unei distante pe o harta cu scara 1:500 este mult mai precisa decat distanta masurata pe o harta la scara 1:500.000.

Rezolutia este masura capacitatii de discriminare cantitativa. Ea exprima marimea celui mai mic obiect ce poate fi reprezentat pe o harta, la o scara data. Rezolutia este direct proportionala cu scara hartii.Astfel, daca scara hartii este mare si rezolutia este ridicata. In schimb, pe masura ce scara se micsoreaza rezolutia este la randul sau diminuata iar limitele (frontiera) elementelor cartografice vor trebui “netezite”, simplificate sau, uneori, eliminate cu totul. Pe de alta parte, o rezolutie mare implica un grad ridicat de discriminare dar fara nici o legatura cu precizia.

Precizia (in limba engleza accuracy) masoara gradul in care rezultatele unor observatii, calcule sau estimari ale acestora difera de valorile reale corecte sau cele care sunt considerate astfel.Pe harti pot fi localizate obiecte de pe suprafata Pamantului. Identificarea corecta a acestora presupune existenta unui cadru riguros pentru definirea modului in care se face reprezentarea pe harta a obiectelor din teren. Un astfel de cadru este reprezentat de un plan in care se defineste un sistem de coordonate cartezian. Acest sistem de coordonate este binecunoscut de la geometrie.

Problema esentiala a cartografiei consta in reprezentarea suprafetei terestre (care poate fi asimilata prin simplificare unei suprafete sferice) pe un plan. Pentru a ne face o idee despre complexitatea acestei probleme este suficient sa incercam sa aplatizam o jumatate de mingie. Nu vom reusi fara a o deforma in mod considerabil. Procesul de reprezentare a suprafetei Pamantului pe un plan poarta numele de proiectie, de unde si numele de proiectie cartografica. Orice proiectie cartografica reprezentand in intregime sau partial suprafata Pamantului creeaza modificari ale lungimilor, ariilor, formelor sauunghiurilor.

Pozitia unui obiect pe suprafata terestra este descrisa prin doua unghiuri denumite latitudine si longitudine. Latitudinea este un unghi masurat la nord sau la sud de ecuator iar longitudinea se masoara la est sau la vest de primul meridian. De exemplu, orasul Bucuresti se afla, cu aproximatie, la 44º 25’ lat N si 26º 15’ long E.

Adesea se confunda masurile latitudinii si longitudinii - care sunt unghiuri si se masoara in “grade”, cu coordonatele carteziene x, y – care sunt pozitii pe axa absciselor si, respectiv, cea a ordonatelor, marimi scalare. Latitudinea si longitudinea nu definesc un sistem de coordonate plane ci un sistem de coordonate sferice. Un sistem de proiectie cartografica transforma pozitiile exprimate in latitudinelongitudine intr-un sistem de coordonate plan pe o foaie de harta.

Exista multe sisteme de proiectie cartografica. Ele se deosebesc intre ele prin capacitatea lor de a reprezenta diverse pozitii si intinderi terestre ca si prin capacitatea lor de a nu deforma lungimi, arii, forme sau unghiuri. Datorita importantei proiectiilor cartografice, acest subiect este tratat separat.

60

Page 61: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

4. Utilizarea calculatoarelor pentru a reprezenta informatia cartograficaIn continuare vom prezenta trei moduri de reprezentare a informatiei cartografice (elemente geografice) denumite generic modele de date spatiale: modelul de date vectorial, modelul de date raster, modelul de date TIN.4.1 Modelul de date vectorial

In cadrul acestui model, entitatile geografice sunt reprezentate intr-un mod foarte asemanator aceluia in care sunt reprezentate pe o harta. Punctele reprezinta entitati mult prea mici pentru a fi figurate ca linii sau arii; liniile reprezinta entitati prea inguste pentru a fi reprezentate ca arii iar ariile reprezinta elemente geografice omogene. Reprezentarea se face din punct de vedere grafic intr-un sistem de coordonate cartezian (x, y).

Modelul de date vectorial presupune ca fiecare pozitie este memorata cu ajutorul unui cuplu de coordonate (x, y). Unui punct ii corespunde un singur astfel de cuplu. Unui detaliu liniar ii va corespunde un sir de cupluri. Ariile sunt inregistrate ca un sir de cupluri de coordonate, doua cupluiri vecine definind segmente de dreapta care marginesc aria resectiva. Rezulta ca ariile sunt reprezentate ca poligoane.

Cu ajutorul coordonatelor (x,y) liniile si poligoanele se pot reprezenta ca liste de coordonate si nu ca imagini sau grafuri. In figura 1, perechea (cuplul) de coordonate (3,2) reprezinta pozitia unui punct (de pilda o cladire); cuplurile (1,5), (3,5), (5,7), (8,8) si (11,7) reprezinta un detaliu liniar (un drum); coordonatele (6,5), (7,4), (9,5), (11,3), (8,2), (5,3) si (6,5) reprezinta un poligon (un lac). Prima si ultima pereche de coordonate din descrierea poligonului coincid. Un poligon este totdeauna inchis!Aceste liste de coordonate reprezintamodul in care entitatile geografice sunt memorate in calculator ca seturi de perechi de coordonate (x,y).Reprezentarea informatiei cartografice folosind modelul vectorial.

61

Page 62: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Pentru a tine o evidenta clara a tuturor acestor entitati cartografice, fiecarui element i se ataseaza unnumar de identificare unic, dupa cum se poate vedea in figura 2.

62

Page 63: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

4.2.DIGITIZARE SI SCANARE-VECTORIZARE, METODE AUTOMATE DE CULEGERE A DATELOR

1. Puncte de registratie geografica (TIC-uri)Pentru buna desfasurare a procesului de conversie in format digital, fie prin digitizare, fie prin scanare-vectorizare, este necesara definirea pe harta a unor puncte de control care sunt cunoscute sub denumirea de TIC-uri. Acestea, ca puncte de control, reprezinta pozitia unor puncte de pe suprafata Pamantului, identificate pe manuscrisul supus digitizarii, pentru care se cunosc coordonatele geografice reale (coordonate teren), sdeterminate din calcul sau din masuratori. Punctele de control permit ca toate elementele unui strat al bazei de date GIS sa fie co-registrate in raport cu acelasi sistem de proiectie.TIC-urile indeplinesc 4 functii de baza:

• TIC-urile digitizate sunt utilizate pentru a stabili transformarea digitizor intre harta (suportul datelor) si digitizor (grila plansetei de digitizare).

• TIC-urile stau la baza transformarii unui strat din coordonate digitizor (ecran) in coordonate teren, sau, in general, dintr-un sistem de coordonate in altul.

• TIC-urile sunt, de asemenea, utilizate in cadrul procesului de proiectie a unui strat avand coordonatele inregistrate in sistemul de coordonate geografice (adica in grade de longitudine - latitudine), intr-un sistem de proiectie cartografica (plan).

• Intr-o baza de date GIS (in care datele sunt organizate tematic - pe verticala, si pe foi de harta - pe orizontala) un ansamblu comun de TIC-uri este utilizat astfel incat diferitele straturi tematice pentru aceasi zona geografica (suprapuse) sa se coregistreze iar foile de harta adiacente sa se alipeasca perfect.

De obicei, in cazul ideal, TIC-urile se localizeaza pe o grila regulata - definita de coordonate determinate exclusiv prin calcul si nu ca urmare a unor masuratori - care este trasata pe harta de baza (e.g. grade de longitudine si latitudine, caroiaj kilometric) nu neaparat la colturile hartii (desi acest lucru este destul de convenabil) mai ales daca se digitizeaza foi de harta (trapeze) cu nomenclatura asociata. Daca astfel de pozitii nu exista pe harta manuscris, lucru frecvent in cazul digitizarii de harti atipice (turistice, in sistem local de coordonate, etc.) TICurile trebuie sa fie create prin identificarea pe harta a unor puncte pentru care pot fi obtinute valori precise ale coordonatelor reale (e.g. intersectii de drumuri, coltul unei cladiri). Puncteleretelei geodezice pot fi utilizate drept TIC-uri.

Cel putin patru TIC-uri (trei + unu) trebuie incluse intr-un strat, cat mai uniform repartizate spatial, pentru a asigura o corecta registratie geografica. Utilizarea a mai mult de 4 TIC-uri va conduce la cresterea preciziei. In procesul de registratie a coordonatelor, pentru a indica precizia asigurata, se calculeaza abaterea (eroarea) medie patratica (RMS - Root MeanSquare). Pentru a orienta o harta, pozitiile TIC-urilor nou introduse se compara cu valorile lor deja memorate si se calculeza o functie de transformare. Aceasta transformare se aplica apoi uniform tuturor coordonatelor nou introduse. Pentru datele de tip vectorial (harti) se calculeaza o functie afina de transformare; pentru a putea determina o astfel de transformare, sunt necesare minimum trei TIC-uri. Deoarece pentru a calcula transformarea este utilizata metoda celor mai mici patrate, cel putin inca un punct de control (al 4-lea) trebuie specificat pentru a verifica precizia transformarii. Pentru datele de tip imagine (fotografii), se utilizeaza o transformare proiectiva, pentru care sunt necesare cinci (patru + unu) TIC-uri.

Daca coordonatele reale ale TIC-urilor se cunosc pentru un alt sistem de proiectie decat cel utilizat la redactarea documentului sursa (digitizat sau scanat) atunci este necesara operatia de transcalcul a acestor coordonate pentru aducerea lor in sistemul dorit.2. Rezolutia si precizia datelor digitaleRezolutia datelor digitale defineste capacitatea de discriminare intre doua entitati geografice. De exemplu, daca rezolutia are valoarea de 1m, aceasta inseamna ca localizarea in teren a unui punct este intr-un disc cu raza de 1m, cu centrul definit de coordonatele punctului (figura 1). Rezolutia datelor digitale este influentata, printre altele de: precizia reprezentarii numericeinterne a coordonatelor, precizia dispozitivului implicat in conversie (digitizor sau scanner) si scara hartilor ce urmeaza sa fie digitizate sau scanate-vectorizate.

63

Page 64: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Din punct de vedere informatic, precizia reprezentarii numerice interne a coordonatelor este definita de numarul de cifre semnificative folosite in reprezentarea interna a acestora. Astfel, reprezentarea in “simpla precizie” permite memorarea a maximum 7 cifre semnificative iar cea in “dubla precizie” maximum 15. De exemplu, pentru reprezentarea in simpla precizie,numerele 1,2345678 si 1,23456789 sunt egale, deoarece cifrele care urmeaza celei de a 7-a zecimale sunt ignorate. Practic, daca pentru doua puncte discurile determinate de precizia de reprezentare a coordonatelor se suprapun atunci cele doua puncte vor fi considerate ca identice (figura 2). Rezolutia este de ademenea influentata de precizia si rezolutia digitizorului sau a scannerului si totodata de scara hartii manuscrise originale.

64

Page 65: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Datele digitale sunt caracterizate de precizia de pozitionare pe care o au si nu de scara. Pe oharta traditionala informatiile geografice sunt inregistrate si reprezentate grafic la o anumitascara cu precizia cartografica standard de 0,1-0,2 mm. Intr-o baza de date GIS, inregistrareasi reprezentarea grafica sunt doua operatii distincte. Informatiile geografice suntinregistrate cu coordonatele lor reale, din teren, (scara 1:1) et si pot fi reprezentate la oricescara cu o precizie variabila, determinata de mai multi factori.

Precizia de pozitionare masoara abaterea posibila dintre pozitia geografica data in sistemulGIS si pozitia reala, in teritoriu, a unui element grafic. De exemplu, o precizie de 1 minseamna ca pozitia reala a unui punct reprezentat in baza de date GIS prin coordonatele x, yeste undeva in interiorul unui disc cu raza de 1 m centrat in punctul (x, y). Precizia datelorGIS este dependenta de mai multi factori:a) Precizia si scara hartii originaleDe exemplu, pentru o harta avand scara 1:50.000, 1 mm reprezinta 50.000 mm in teren. Cualte cuvinte:

1 mm pe harta = 50 m pe teren0,1 mm pe harta = 5 m pe teren0,2 mm pe harta = 10 m pe teren

In mod uzual, se accepta valoarea de 0,2 mm ca fiind preciza cartografica standard. Aceastavaloare este determinata pe baza pragului de perceptie si a pragului de separare ale ochiuluiuman. Astfel, in mod obisnuit, pragul de perceptie este de 0,2 mm si reprezinta marimea celuimai mic punct vizibil cu ochiul liber pe o harta. Pentru linii pragul de perceptie este mai mic

65

Page 66: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

si anume 0,1 mm. Pragul de separare este definit ca distanta minima la care se pot afla douaentitati pe o harta astfel incat ele sa poata fi percepute distinct cu ochiul liber. Pragul deseparare are de asemenea valoarea 0,2mm.Precizia cartografica standardScara hartii originale Precizia datelor GIS (in teren)

b) Precizia echipamentului de intrare utilizat (digitizor sau scanner).Pentru aplicatii GIS trebuie sa se utilizeze echipamente de intrare avand o precizie certificata sub precizia cartografica standard pentru a nu afecta suplimentar precizia datelor GIS obtinute. Echipamentele corespunzatoare au precizia de 0,05 mm (0.002”), 0,076 mm (0.003”), 0,127 mm (0.005”) sau la limita 0,190 mm (0.010”).c) Rezolutia utilizata de programele GIS in tratarea coordonatelor (toleranta fuzzy)Toleranta fuzzy se defineste ca fiind distanta minima care separa toate coordonatele punctelor ce definesc un arc (puncte interioare si noduri) intr-un strat tematic. In timp ce se executa culegerea datelor, fie prin digitizare fie prin vectorizare, coordonatele arcelor din interiorul acestei tolerante sunt unite (devin acelasi punct). Aceasta inseamna ca este permisa mutarea coordonatelor arcelor pana la aceasta distanta. Ca o consecinta, toleranta fuzzy este utilizata in urmatoarele scopuri:� nodurile apropiate sub valoarea fuzzy sunt unite pentru a crea o singura intersectie de arce� arcele mici din apropierea jonctiunii sunt indepartate� arcele duplicate sunt eliminate.

Aceste operatii sunt necesare pentru a se putea genera topologia ARC-NOD corecta a uneiconfiguratii date de arce (figura 3). Prin specificarea unei tolerante fuzzy corespunzatoare pentru prelucrarea coordonatelor dintr-un strat, pot fi rezolvate automat o serie de corectii: se creeaza intersectii de arce, se raresc punctele descriind un arc (arc coordinate thinning), sunt indepartate arcele mici digitizate prin adaos sau prin lipsa (overshoots sau undershoots), sunt eliminate poligoanele aschie (slivers). Acest proces este necesar si acceptabil atata timp cat coordonatele sunt mutate astfel incat precizia hartii nu esteafectata si elementele utile nu dispar sau nu se comaseaza, ceea ce s-ar putea intampla daca toleranta fuzzy ar fi prea mare. Valoarea implicita, exprimata in unitati digitizor (inches), se calculeaza astfel:

� daca latimea hartii (Xmax – Xmin) este mai mica de 100, atunci fuzzy = 0,002 inch.� altfel, fuzzy = 1 / 10.000 din cea mai mare dimensiune a (Xmax - Xmin sau Ymax - Ymin).

Valoarea 0,002 (0,002 inch = 0,05mm) este adecvata preciziei cartografice standard (0,1- 0,2mm). O posibila formula de calcul pentru a determina valoarea adecvata a tolerantei fuzzy, in metri (unitatea de masura a lungimilor pe harta), pentru un strat

1:500.000 100 m

1:50.000 10 m

1:25.000 5 m

1:500 0,1 m

66

Page 67: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

se bazeaza pe scara si precizia datelor sursa (digitizor cu precizia de 0,05mm), astfel:fuzzy = (NUMITOR_SCARA) / 1000 * 0,05

Pe baza formulei de mai sus, pentru un digitizor cu precizia de 0,05 mm, in tabelul urmator sunt figurate valorile corespunzatoare preciziei cartografice si ale tolerantei fuzzy,exprimate in metri.

Scara Precizia cartografica 0,2mm <m> Toleranta fuzzy <m>1:1.000.

000 200 m 50 m

1:500.000

100 m 25 m

1:250.000

50 m 12,5 m

1:200.000

40 m 10 m

1:100.000

20 m 5 m

1:62.500 12,5 m 3,125 m1:50.000 10 m 2,5 m1:25.000 5 m 1,25 m1:24.000 4,8 m 1,2 m1:10.000 2 m 0,5 m (50

cm)1:6.000 1,2 m 0,3 m (30

cm)1:5.000 1 m 0,25 m (25

m)1:2.000 0,4 m 0,1 m (10

cm)1:1.000 0,2 m 0,05 m (5

cm)1:500 0,1 m 0,025 m (2,5

cm)Valorile specificate pentru toleranta fuzzy, ca de altfel pentru toti parametrii semnificandlungimi (dangle length, grain, weed, etc.), pe parcursul prelucrarii datelor se exprima intotdeauna in unitati strat (de exemplu, dupa transformarea in coordonate reale, un strat va fi in metri, mile, km, etc.). In fig 1. sunt ilustrate efectele tolerantei fuzzy.d) Erorile de pozitionare in procesul de digitizare si apoi de referentiere geografica

Abaterea medie patratica (RMS) este o estimare statistica a diferentei medii dintre pozitia noua (specificata) si cea veche (inregistrata) pentru fiecare punct de control dintr-un strat.RMS este importanta deoarece ea descrie precizia inregistrarii coordonatelor in timpul digitizarii.

Pentru egistrarea unei harti, sunt digitizate TIC-urile si comparate cu valorile deja memorate pentru coordonate. Acest proces defineste o transformare afina de coordonate, adica scalare, rotatie si translatie pe directiile x si y. Aceasta transformare este apoi aplicata tuturor coordonatelor culese de la digitizor, obtinandu-se coordonate in unitatile stratului tematic.

67

Page 68: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

De asemenea, RMS indica precizia cu care se transforma un strat dintr-un sistem de coordonate in altul.

Este important sa pastram valori RMS cat mai scazute (de obicei sub 0,004”) pentru a asigura o buna registratie geografica.

3. Parametrii care influenteaza procesul de digitizare si scanare-vectorizare3.1. Toleranta de suprapunere a TIC-urilorAcest parametru (in limba engleza: TIC match tolerance) se exprima in unitatile curente ale stratului tematic si este folosit pentru a asigura registrarea precisa a hartii pe digitizor.De asemenea, toleranta de suprapunere a TIC-urilor are rolul de a asigura o valoare mica pentru abaterea medie patratica (RMS) in timpul registratiei hartii pe digitizor, masurand cat de precis este localizat fiecare TIC din strat fata de coordonatele sale obtinute prin digitizare (figura 4).

DigitizareProcesul de culegere a datelor prin digitizare se poate efectua in mod clasic (punct cu punct) si semi-automat: cu cuanta spatiala sau cuanta de timp.Procesul de digitizare se desfasoara in urmatoarele etape:

• � pregatirea suportului datelor ce urmeaza a fi digitizate• � conectarea digitizorului• � crearea stratului de registratie (de referinta)• � crearea noului strat• � punctarea (culegerea) elementelor continute intr-un strat• � corectarea erorilor de digitizare:

_ au fost digitizate toate elementele geografice (nu lipsesc date)nu au fost introduse date suplimentare_ fiecare element este corect poziţionat şi are formă corectă_ elementele se interconectează corect_ toate elementele sunt amplasate în interiorul conturului exterior delimitând zona destudiu7. Scanare-vectorizareProcesul de scanare-vectorizare se desfasoara in urmatoarele etape:

• � pregatirea suportului datelor ce urmeaza a fi digitizate• � scanarea documentelor cartografice• � crearea stratului de registratie (de referinta)• � editarea/registrarea imaginilor scanate ale documenteor cartografice

_ editare raster a imaginii_ eliminarea erorilor sistematice prin reducerea zgomotului (noise reduction) generat la

68

Page 69: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

scanare_ rotatii si simetrii de imagine_ prelucrari de imagine (filtre, detectare de muchii, netezire imagine, imbunatatirecontrast)_ registrarea si reesantionarea imaginii� conversia in format vectorial a datelor continute in imaginile scanate ale documentelorcartografice (conversie raster – vector), creandu-se un nou strat_ controlul parametrilor de vectorizare� unghiul de cautare� raza de cautare� proprietati detalii liniare� toleranta fuzzy_ vectorizare semi-automata_ vectorizare manuala� corectarea erorilor generate la vectorizare:_ au fost vectorizate toate elementele geografice (nu lipsesc date)_ nu au fost introduse date suplimentare_ fiecare element este corect poziţionat şi are formă corectă_ elementele se interconectează corect_ toate elementele sunt amplasate în interiorul conturului exterior delimitând zona destudiu8. Digitizare si scanare/vectorizare – prezentare comparativaTabelul urmator prezinta comparativ principalele caracteristici ale celor doua metodeautomate de culegere a datelor:

DIGITIZARE SCANARE-VECTORIZARE

procedeu usor de invatat procedeu mai complex

obositor pentru mana si ochi obositor pentru ochi

NU este indicat pentru curbe de nivel este indicat pentru curbe de nivel

indicat pentru manuscrise color indicat pentru originale de editare

posibila pe PC modest necesara platforma NT sau UNIX-RISC

69

Page 70: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

4.3.PASI PENTRU UTILIZAREA DATELOR SPATIALE INTR-UN GIS

Există, în principiu, mai multe posibilităţi de obţinere a programelor care asigură funcţiile generale specifice GIS.

1. Sistem creat de către utilizator:- independenţă totală faţă de furnizor;- durată mare de elaborare (între momentul startului de elaborare şi momentul când sistemul a devenit

operaţional);- cost iniţial foarte scăzut;- cost total relativ ridicat datorită duratei mare de elaborare;- nesiguranţă privind rezultatul final şi risc ridicat de nereuşită;- necesită cunoştinţe tehnice şi ştiinţifice (informatică, cartografie, geodezie, statistică, hardware, programare,

etc) foarte ridicate;- utilizează la maximum resursele umane existente.

2. Procurarea unui soft incomplet (numai anumite module). Soluţie caracterizată prin:- dependenţă scăzută faţă de utilizator;- durată relativ lungă de elaborare şi implementare;- cost iniţial relativ scăzut;- cost total moderat;- risc moderat de nereuşită;- adaptat complet la cerinţele utilizatorului;- necesită cunoştinţe tehnice şi ştiinţifice ridicate;- utilizează în mare măsură resursele existente.

3. Procurarea unui pachet complet, întruneşte următoarele condiţii:- dependenţă moderată faţă de utilizator;- timp scurt de implementare;- cost iniţial relativ ridicat;- costuri suplimentare relativ scăzute;- certitudine privind performanţele şi risc scăzut de nereuşită;- neadaptare relativă la cerinţele utilizatorului;- nu necesită cunoştinţe deosebite din partea utilizatorului (cu excepţia personalului de concepţie însărcinat

cu personalizarea sistemului şi care trebuie să-şi însuşească foarte bine modul de lucru al acestuia şi principiile de funcţionare);

- utilizare moderată a resurselor existente.

4. Achiziţionarea unui soft şi hard complet (sistem “la cheie”)- dependenţă totală de furnizor;- cost iniţial foarte ridicat;- costuri suplimentare scăzute;- risc minim de nereuşită;- adaptare ridicată la cerinţele utilizatorului;- utilizatorul trebuie să posede numai cunoştinţe mediii de specialitate (topografie, cartografie);- resursele existente nu sunt utilizate;

În cadrul sistemului informatic de gestiune a localităţilor se recomandă procurarea unui pachet SIG realizat de o firmă cunoscută, urmând ca, în conformitate cu specificaţiile aplicaţiilor necesare, să se realizeze personalizarea programelor respective, astfel încât să corespundă necesităţilor specifice.

Avantajele acestei soluţii:- programele sunt deja realizate şi testate. În cel mai scurt timp după achiziţie (perioadă necesară pentru

personalizare şi încărcarea bazei de date) sistemul poate fi pus în exploatare efectivă- există posibilitatea de a alege între mai multe produse oferite de diferite firme şi a verifica înainte de

procurare dacă şi cu ce performanţe sistemul realizează funcşiile necesare;- programele de firmă sunt de regulă elaborate dup ani de studii şi experimentări de către echipe de

specialişti (matematicieni, cartografi, geografi, analişti, programatori) ceea ce asigură performanţrle ridicate ale produselor şi corectitudinea rezultatelor obţinute prin utilizarea celor mai adecvate procedee de prelucrare şi analiză;

- spre deosebire de sistemele dedicate, programele de firmă au un mare grad de flexibilitate şi permit adaptarea rapidă la diferite cerinţe specifice, inclusiv la modificarea specificaţiilor finale;

- în general, prg de firmă nu ridică probleme de compatibbilitate. Aceasta este asigurată prin utilizarea aceluiaşi sistem de către mai mulţi beneficiari. Aceste programe respectă anumite standarde specifice SGBD. Prg de firmă includ funcţii de import export între cele mai utilizate standarde şi sisteme, astfel încât transferul de date se face cu uşurinţă.

70

Page 71: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Funcţiile programelor GIS:Pentru a răspunde cerinţelor actuale şi celor celor care pot fi avute în vedere pentru viitor, pachetul de prg

SIG va trebui să asigure un set de funţii generale şi specifice, rezumate în continuare. Funcţiile respective au fost grupate pe mai multe categorii reprezentând principalele obiective care trebuie asigurate de către programe.

1. Interfaţa utilizator sistem:- dirijarea prin comenzi cu prompt şi răspuns implicit;- existenţa sau posibilitatea de utilizare a listelor de opţiuni (meniuri).- Posibilitatea de scriere cu ajutorul unui limbaj de comandă interactiv (macrolimbaj) sau a unui limbaj de

programare consacrat (de regulă limbajul C) a procedurilor necesare pentru execuţia automată a unor funcţii cplexe sau a unor aplicaţii particulare;

- Afişarea de texte explicative (help) privind comenzile disponibile, inclusiv explicaţii detaliate privind utilitatea şi modul de utilizare a unei anumite comenzi sau funcţii;

- Comandă pentru anularea ultimei acţiuni (undo);- Mesaje de eroare clare;- Protecţie la acces neautorizat.

2. Gestiunea bazei de dateFuncţii generale:- posibilitatea de adăugare de noi câmpuri, definite de utilizator, la cele deja existente;- facilităţi pentru introducerea datelor (posibilitatea de definire sau creare a unor formulare de introducere,

posibilitatea preluării datelor din fişiere text create prin alte programe, în format liber);- dicţionar de tipuri de date (numerice, logice, caracter, date calendaristice, etc) pentru definirea conţinutului şi

formatului înregistrărilor din diferitele fişiere care pot fi create de utilizator;- definirea unei mulţimi de valori (coduri) posibile pentru un anumit câmp, din care urmează să se aleagă

caracteristica unei anumite entităţi;- sortarea fişierelor textuale sau grafice după un câmp de atribut sau dată spaţială;- calculul valorilor unor câmpuri noi, folosind expresii aritimetice şi logice sau tabele de legături;- posibilitatea de reunire (join) a unor fişiere pe baza unor câmpuri comune;- stabilirea drepturilor de citire/scriere atât pentru fişiere de date grafice cât şi pentru fişiere de atribute, în

vederea limitării accesului la acestea;- definirea, memorarea, rechemarea şi generarea de rapoarte grafice şi tabelare standard;Componente ale bazei de date:- organizarea fişierelor de date grafice pe lucrări, zone, teme, unităţi (foi de hartă);- generarea de rapoarte privind starea şi conţinutul bazei de date;- tratarea unitară (la creare sau ştergere) a grupurilor de fişiere, conform organizării alese;- catalogarea şi indexarea automată a datelor;- adăugarea sau generarea de straturi de diferite mărimi şi la diferite scări.

3. Crearea bazei de dateDigitizare şi vectorizare- facilităţi pentru digitizarea manuală a punctelor, liniilor şi poligoanelor (definirea nodurilor, prelucrarea

vertexurilor, urmărirea pe ecran a evoluţiei procesului de digitizare, etc);- stabilirea intervalului minim între două puncte consecutive pe acelaşi arc;- atribuirea de coduri pentru diferitele caracteristici;- facilităţi pentru introducerea de elemente grafice (coordonate) de la tastatură, din fişiere text sau cu ajutorul

cursorului;- calculul automat al lungimilor, perimetrelor, suprafeţelor, centrelor de greutate şi înregistrarea valorilor

respective cu atribute ale entităţilor grafice respective;- posibilitatea de a asocia atributre entităţilor grafice;- stabilirea automată topologiei punct / linie / poligon;- asamblarea automată a poligoanelor din linii (arce);- alegerea intervalului minim pentru suprapunerea a două noduri;- închiderea automată a poligoanelor;Detecţia erorilor şi editare:- verificarea automată a topologiei, afişarea grafică a erorilor şi facilităţi de corectare interactivă şi automată;- verificarea valorilor, formatului şi intervalului datelor introduse sau digitizate;- introducerea, ştergerea sau deplasarea interactivă a unei date spaţiale (punct, linie, poligon) sau grup de

date spaţiale;- introducerea, ştergerea sau deplasarea interactivă a atributelor;- validarea (unde este posibil) a valorilor atributelor sau a combinaţiilor acestora;- funcţii de selecţie în vederea actualizării unei entităţi sau a unui grup de entităţi grafice şi textuale;Import şi export de date:- accesarea de fişiere şi tabele create de alte programe sau sisteme;- crearea de fişiere text (ASCII) conţinând datele din fişierele grafice şi fişierele de atribute;

71

Page 72: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

4. Manipularea şi analiza datelorRegăsire:- selecţia unei anumite categorii de date;- selecţia de date grafice sau de atribute prin ferestre grafice dreptunghiulare, circulare sau poligonale;- selecţia de date grafice prin punctare (mouse);- selecţia datelor grafice prin operaţii logice asupra atributelor;Modificarea structurii datelor:- alipirea interactivă sau automată a două seturi de date spaţiale (hărţi digitale) alăturate, cu rezolvarea

golurilor şi suprapunerilor;- generalizarea interactivă sau automată a formelor (eliminarea sinuozităţilor şi neregularităţilor);- modificarea valorilor atributelor prin operaţii matematice (adunare sau multiplicare cu o constantă, funcţii

rigonometrice, etc)- suprapunerea a două straturi de date spaţiale prin operaţii logice (AND, OR, XOR);- combinarea automată sau interactivă a atributelor rezultate în urma unei operaţii logice;- stabilirea de priorităţi în cadrul unui proces de suprapunere (overlay);- efectuarea de diferite transformări geometrice sau cartografice (constrângrerea pe puncte de control;

transcalcul în diferite proiecţii cartografice, transformarea ortogonală, etc);- posibilitatea de a introduce constrângeri asupra unui set de date (suprafeţe date, aliniamente, unghiuri fixe,

etc);- facilităţi de desen: paralele la linii sau curbe, cerc prin 3 puncte; cerc de rază şi centru date; cerc tangent la

o dreaptă; cerc tangent la două drepte; dreaptă tangentă la cerc; bisectoarea unui unghi; segmente de dreaptă; arcuri de cerc; curbe spline;

- generarea de zone tampon (buffering) în jurul punctelor, liniilor sau poligoanelor;Analiză:- stabilirea traseelor optime:- analiza reţelelor;- calcule statistice (medie, abatere standard, corelaţiem regresie, tabele de contingenţă, teste statistice

uzuale, intervale de încredere, etc):- operatori de context (filtre digitale):- modelări de procese.

5. Afişarea datelor şi generarea de rapoarte- utilizarea unei game cât mai mari de dispozitive grafice de ieşire având caracteristici diverse (monitor,

plotter, imprimantă);- obţinerea de copii după ecran (hardcopy);- generarea de hărţi mai mari decât dimensiunea plotterului (obţinerea mai multor secţiuni care se vor lipi

ulterior);- crearea, memorarea, regăsirea şi generarea de structuri standard;- biblioteci de semne convenţionale de tip punct, linie şi suprafaţă (haşuri) cu posibilitatea generării, editării şi

inserării de semne noi:- biblioteci de caractere de scriere cu posibilitatea generării, editării şi inserării de noi caractere sau stiluri; - reprezentarea în acelaşi cadru (hartă) a unor seturi de date cu diferite locaţii şi la diferite scări;- facilităţi pentru editarea şi poziţionarea denumirilor, titlurilor, legendelor şi a altor elemente care intră în

structura unei hărţi (scara, cadrul geometric, cadrul geografic, direcţia nord, etc);- asocierea atributelor a semnelor convenţionale, culorilor sau textelor;- inserarea de legende.

72

Page 73: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

4.4.CORECTAREA DATELOR SPATIALE SI RECONSTRUIREA TOPOLOGIEIScopul oricarui utilizator este de a elimina sau minimiza erorile care pot apare la introducerea sau

modificarea datelor intr-o baza de date GIS. Cel mai usor mod de a inzestra elementele cu un comportament inteligent, pentru a reduce erorile, consta in specificarea unor reguli de validare care impun anumite tipuri de reguli specifice afacerii sau anumite constrângeri.

Exemple de reguli care trebuie indeplinite pot fi urmatoarele:• O sectiune a unui anumit tip de teava poate avea doar diametrul de 10, 15, 25 sau 50 de cm.• Un drum secundar se poate conecta la o autostrada doar prin intermediul unui segment de drum de

tranzitie.

Subtipuri

Instantele unei clase de obiecte pot fi clasificate in subtipuri. Subtipurile sunt subimpartiri ale unei clase de obiecte in functie de o anumita proprietate. Toate subtipurile unei clase de obiecte au in comun aceleasi proprietati.

Un subtip al unei clase de elemente reprezinta o submultime de inregistrari ale acelei clase. Un subtip organizeaza valorile unei singure coloane care trebuie sa fie de tipul intreg.

Motivatia pentru care au fost introduse subtipurile a fost aceea de a da posibilitate utilizatorului sa realizeze mici subdivizari ale unei clase de obiecte. Folosind subtipurile utilizatorul are in plus urmatoarele posibilitati:

- sa denumeasca subtipurile pentru a descrie fiecare membru al clasificarii.- sa defineasca domenii de atribute distincte pentru fiecare câmp al subtipului.- sa defineasca valori implicite distincte pentru fiecare câmp al subtipului.- sa defineasca reguli de validare care se aplica doar anumitor subtipuri.Nu este obligatoriu ca o clasa de obiecte sa contina subtipuri. Daca nu se defineste nici un subtip putem

totusi sa definim domenii de atribute, valori implicite, reguli de validare care se vor aplica intregii clase de obiecte in locul subtipurilor.

Crearea de subtipuri1. Selectati o clasa de elemente dintr-o Geodatabase.2. Executati clic dreapta si selectati din meniul context Properties.3. In fereastra Feature Class Properties alegeti eticheta Subtypes.4. Alegeti un câmp din lista derulanta Subtype Field. In aceasta lista sunt trecute doar câmpurile de tip

Long Integer. 5. Pentru a adauga un nou subtip executati clic in dreptul primei celule goale de sub Code si scrieti

valoarea intreaga care va reprezenta codul subtipului.6. Apasati pe cheia TAB sau executati clic sub Description si introduceti o descriere a subtipului.7. Când ati terminat de introdus toate subtipurile executati clic pe butonul OK.

O clasa de elemente pentru care au fost definite subtipuri va fi afisata, atât in ArcCatalog, cât si in ArcMap, in mod implicit utilizând o clasificare dupa valorile unice ale subtipului.

Editarea subtipurilor in ArcMap

a) Adaugarea de noi elemente la un subtip1. Deschideti un document harta si adaugati o clasa de elemente pentru care ati definit subtipuri.2. Lansati o sesiune de editare.3. Din lista Target alegeti un subtip in care doriti sa construiti date. Fiecare element nou pe care il veti

construi va fi de tipul celui ales in lista Target.4. Daca doriti sa construiti un element de alt tip, alegeti din lista derulanta Target subtipul dorit.

b) Schimbarea subtipului unui element1. Executati clic pe instrumentul Edit.2. Selectati elementul al carui subtip doriti sa-l modificati.

73

Page 74: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

3. Executati clic pe butonul Attributes.4. Executati clic pe valoarea câmpului subtip. Va apare o lista derulanta din care alegeti un alt subtip.

Exista anumite asemanari si deosebiri intre subtipuri si tabelele de cautare din ArcInfo Workstation. In cazul subtipurilor, inregistarile care sunt grupate poarta un nume. Subtipurile sunt mai usor de administrat si de utilizat pentru editare si simbolizare. Dezavantajul este ca ele pot fi definite doar pentru câmpuri de tip long integer si nu se pot defini subtipuri decât pentru cel mult un câmp.

Tabelele de cautare reprezinta descrieri pentru mai multe inregistrari/tabele intr-un tabel relationat.

Domenii

Un domeniu pentru atribute este un interval sau o multime de valori ale atributelor care sunt permise. Domeniile pentru atribute servesc ca o constrângere usor de utilizat pentru a asigura integritatea atributelor obiectelor. Ele nu necesita nici o programare.

Exista doua tipuri de domenii pentru atribute:• un domeniu al valorilor codificate este o multime discreta de valori disponibile pentru un atribut.• un domeniu de tip interval este un interval de valori numerice.Un domeniu este o proprietate a Geodatabase. Acest lucru este util pentru ca in cadrul unei

Geodatabase putem grupa clasele de elemente in mai multe Feature datasets, dar in cadrul diferitelor Feature datasets pot exista clase de elemente care sa reprezinta acelasi tip de obiecte. De exemplu, putem avea doua Feature dataset: Eforie si Bucuresti si in cadrul fiecarui Feature dataset câte o clasa de elemente care reprezinta parcele. Vom defini un domeniu ale carui valori sunt valabile pentru ambele clase de parcele.

Dupa ce domeniul a fost definit, el urmeaza a fi asociat unui câmp dintr-una sau mai multe clase de elemente. In urma acestei asocieri, valorile care pot fi introduse in câmpul respectiv trebuie sa satisfaca cerintele care au fost definite pentru domeniul asociat. In cazul unui domeniu de tip interval, utilizatorul poate introduce si valori care nu apartin intervalului corespunzator domeniului, fara ca ArcMap sa-l atentioneze ca a facut o greseala. Utilizatorul poate insa verifica daca toate datele pe care le-a introdus sunt valide. In cazul unui domeniu de valori codificate, in momentul in care utilizatorul introduce o valoare intr-un câmp caruia i-a fost asociat un astfel de domeniu, el este obligat sa aleaga din lista de valori care a fost definita pentru domeniul respectiv.

In cazul domeniilor codificate, desi in baza de date sunt stocate niste coduri care nu sunt inteligibile unui utilizator obisnuit, in ArcMap sunt afisate descrierile acestor coduri, astfel incât utilizatorul primeste informatii cât mai pe intelesul lui.

Putem defini un domeniu pentru fiecare câmp al unui subtip.

Se poate intâmpla ca un anumit câmp sa aiba in mod predominant o anumita valoare. De exemplu, intr-o retea stradala majoritatea strazilor sunt de tipul Str. In acest caz, pentru ca utilizatorul sa nu fie nevoit sa introduca de fiecare data acea valoare, cel care a construit baza de date poate specifica o valoare implicita pentru acel câmp. Aceasta valoare este introdusa in mod automat, in acel câmp, daca utilizatorul nu specifica o alta valoare.

Putem defini o valoare implicita pentru fiecare câmp din cadrul unui subtip.

Crearea de domeniia) Crearea unui domeniu de tip interval

1. In arborele catalog, selectati o Geodatabase.2. Executati clic dreapta si din meniul context alegeti Properties.3. In fereastra Database Properties, pentru a defini un domeniu nou excutati clic, sub câmpul Domain

Name, in prima celula libera si scrieti numele noului domeniu.4. Apasati pe cheia TAB sau executati clic sub Description si scrieti ce reprezinta domeniul respectiv.5. Pentru domeniul nou definit, alegeti din lista derulanta Field Type un tip numeric de date (Short

Integer, Long Integer, Float, Double).6. Din lista derulanta Domain Type selectati Range.7. In dreptul casetei de text Minimum Value completati valoarea minima a domeniului.8. In dreptul casetei de text Maximum Value introduceti valoarea maxima a domeniului.

74

Page 75: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

9. Daca ati terminat de definit toate domeniile, selectati butonul OK. Daca doriti sa introduceti si alte domenii, selectati butonul Apply.

b) Crearea unui domeniu de valori codificate1. In arborele catalog, selectati o Geodatabase.2. Executati clic dreapta si din meniul context alegeti Properties.3. In fereastra Database Properties, pentru a defini un domeniu nou excutati clic, sub câmpul Domain

Name, in prima celula libera si scrieti numele noului domeniu.4. Apasati pe cheia TAB sau executati clic sub Description si scrieti ce reprezinta domeniul respectiv.5. Pentru domeniul nou definit, alegeti din lista derulanta Field Type un tip de date.6. Din lista derulanta Domain Type selectati Coded Values.7. In gridul Coded Values completati valorile permise pentru domeniul definit. Executati clic in prima

celula libera de sub Codes si introduceti valoarea codului.8. Apasati pe cheia TAB sau executati clic sub Description si introduceti o descriere a codului

respectiv. Repetati pasii 7 si 8 pâna când ati terminat de introdus toate codurile. 9. Daca ati terminat de definit toate domeniile, selectati butonul OK. Daca doriti sa introduceti si alte

domenii, selectati butonul Apply.

c) Cum se asociaza un domeniu unui câmp1. In arborele catalog, selectati o clasa de elemente si executati clic dreapta. Alegeti din meniul context

Properties.2. Alegeti eticheta Fields.3. Selectati câmpul caruia doriti sa-i atasati domeniul. 4. Executati clic in caseta Domain din cadrul Field Properties. Va apare o lista derulanta cu tote

domeniile definite pentru un tip de date asemanator cu cel al câmpului selectat. 5. Alegeti din lista derulanta domeniul dorit.6. Executati clic pe butonul OK sau pe butonul Apply.

Editarea cu domenii in ArcMapa) Domenii de valori codificate

1. Deschideti un document harta nou sau unul existent si adaugati o clasa de elemente.2. Lansati o sesiune de editare.3. Executati clic pe instrumentul Edit.4. Selectati elementul(ele) pentru care doriti sa introduceti sau sa modificati valori.5. Executati clic pe butonul Attributes.6. Executati clic pe câmpul ale carui valori doriti sa le introduceti sau sa le modificati. Va apare o lista

derulanta cu toate valorile permise pentru domeniul asociat acelui câmp.7. Alegeti din lista derulanta o valoare.

b) Domenii de tip interval1. Deschideti un document harta nou sau unul existent si adaugati o clasa de elemente.2. Lansati o sesiune de editare.3. Executati clic pe instrumentul Edit.4. Selectati elementul(ele) pentru care doriti sa introduceti sau sa modificati valori.5. Executati clic pe butonul Attributes.6. Executati clic pe câmpul ale carui valori doriti sa le introduceti sau sa le modificati. Scrieti valoare

dorita.

Validarea datelor

Instrumentele de editare din ArcMap nu va ajuta in mod activ sa modificati câmpurile care au asociate domenii de tip interval, dar ele va ajuta sa modificati câmpurile care au asociate domenii de valori codificate. In cazul câmpurilor care au asociate domenii de tip interval, pentru a se asigura ca datele pe care le-a introdus satisfac constrângerile pe care le-a definit pentru domeniul respectiv, utilizatorul trebuie sa valideze datele.

75

Page 76: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

Validarea datelor1. Deschideti un document harta nou sau unul existent si adaugati o clasa de elemente.2. Lansati o sesiune de editare.3. Executati clic pe instrumentul Edit.4. Selectati elementul(ele) pe care doriti sa le validati.5. Alegeti Editor si apoi Validate Selection. Daca selectia contine elemente care sunt invalide, va

apare un mesaj care indica numarul elementelor invalide. Vor ramâne selectate doar acele elemente care sunt invalide.

6. Executati clic pe butonul OK.7. Selectati un element invalid.8. Repetati pasul 5. Va apare un mesaj care va indica motivul pentru care elementul este invalid.9. Executati clic pe OK.10. Selectati butonul Attributes pentru a vedea atributele elementelor invalide.11. Executati clic pe valorile invalide si modificati-le.12. Inchideti caseta de dialog Attributes.

Reguli in caz de unire sau de impartire

Adesea, atunci când editam date, un singur element este impartit in doua elemente sau doua elemente diferite sunt combinate sau unite intr-un singur element. In timp ce rezultatul acestor tipuri de editari asupra geometriei elementului poate fi usor de prezis, efectele lor asupra valorilor atributelor nu sunt usor de cunoscut. Comportamentul valorilor unui atribut atunci când un element este impartit este controlat de politica sa in caz de impartire. Atunci când doua elemente sunt unite, valoarea unui atribut este controlata de politica sa de unire.

Fiecare domeniu de atribute are atât o politica in caz de impartire, cât si una de unire. Atunci când un element este impartit sau unit, ArcMap se uita la aceste politici si determina ce valori va avea elementul rezultat pentru un anumit atribut.

Un atribut al unui tabel, clasa de elemente sau subtip dat poate avea una din urmatoarele trei politici in caz de impartire care controleaza valoarea atributului pentru obiectul rezultat:

• Valoarea implicita: atributele celor doua elemente care rezulta vor primi valoarea implicita definita pentru acel atribut.

• Duplicare: atributele celor doua elemente care rezulta vor fi identice cu valoarea atributului obiectului initial.

• Fractie din geometrie: atributele celor doua elemente care rezulta repezinta o fractie din valoarea atributului obiectului initial. Aceasta fractie se bazeaza pe fractia in care este impartita geometria initiala.

In cazul unirii mai multor elemente, un atribut al unei clase de elemente sau subtip poate avea una din urmatoarele trei politici de unire:

• Valoarea implicita: atributul elementului care rezulta va primi valoarea implicita definita pentru acel atribut.

• Suma valorilor: atributul elementului care rezulta va fi suma valorilor atributelor elementelor initiale.

• Pondere geometrica: atributul elementului care rezulta reprezinta media ponderata a valorilor atributelor obiectelor initiale. Aceasta medie se bazeaza pe geometria elementelor initiale.

Stabilirea unei reguli pentu unire1. In arborele catalog, selectati o geodatabase, executati clic dreapta si alegeti Properties.2. Selectati un domeniu existent executând clic pe zona de selectare, situata in stânga gridului.3. Executati clic in dreptul casetei Merge Policy. Va apare o lista derulanta din care alegeti optiunea

dorita.

Stabilirea unei reguli in caz de impartire1. In arborele catalog, selectati o geodatabase, executati clic dreapta si alegeti Properties.

76

Page 77: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

2. Selectati un domeniu existent executând clic pe zona de selectare, situata in stânga gridului.3. Executati clic in dreptul casetei Split Policy. Va apare o lista derulanta din care alegeti optiunea

dorita.

Modificarea elementelor topologice

Inainte de a edita date care au asocieri topologice, acestea trebuie sa fie integrate topologic astfel incat toate elementele care au parti care ar trebui sa fie comune sa fie intr-adevar comune.

Cand incepeti sa editati datele topologice cu instrumentele topologice din Editor, Editorul integreaza automat datele, daca ele nu sunt deja integrate. Aceasta presupune verificarea tuturor claselor de elemente din multimea de date si el face ca orice frontiere si vertexuri care se afla la o distanta mai mica decat un domeniu al distantei sa coincida. Acest domeniu al distantei se numeste toleranta cluster. Toleranta cluster determina domeniul in cadrul caruia elementele devin identice. Cand editati date cu instrumentele topologice ale Editor, acesta intotdeauna integreaza datele folosind cea mai mica valoare posibila pentru toleranta cluster.

Puteti, de asemenea, sa integrati manual shapefiles si multimile de elemente ale unei geodatabase utilizand comanda Integrate. Puteti sa integrati datele in acest fel daca doriti sa specificati o toleranta cluster care este diferita de cea pe care Editorul o utilizeaza atunci cand integreaza automat datele.

4.6.1 Integrarea datelor1. Adaugati acel shapefile sau acea multime de date pe care doriti sa o integrati in harta.2. Alegeti meniul Editor→Start Editing.3. Selectati Editor→Options.4. Alegeti eticheta Topology.5. Dezactivati caseta de validare doar daca doriti sa integrati intreaga multime de date. Lasati-o activata daca doriti sa

integrati elementele din intinderea curenta a hartii.6. Scrieti domeniul distantei (in unitati ale hartii) in cadrul cruia doriti ca elementele sa coincida.7. Alegeti OK.8. Selectati Editor→Integrate. Datele sunt integrate.

4.6.2 Mutarea unui vertex comun1. Alegeti instrumentul Shared Edit.2. Selectati vertexul comun pe care doriti sa-l mutati. Vertexul selectat este evidentiat.3. Trageti de vertex in noua pozitie dorita. Amplasarea vertexului este actualizata impreuna cu toate vertexurile care

coincid cu el sau cu toate frontierele din multimea de date ca si toate vertexurile sau frontierele conectate.

4.6.3 Mutarea unei frontiere comune1. Alegeti instrumentul Shared Edit.2. Selectati frontiera comuna pe care doriti sa o mutati. Frontiera selectata este evidentiata.3. Trageti de frontiera pe o noua pozitie. Amplasarea frontierei este actualizata impreuna cu toate vertexurile identice sau

frontierele din multimea de date ca si impreuna cu orice vertexuri sau frontiere conectate.

4.6.4 Refacerea unei frontiere comune1. Excutati clic pe sageata derulanta Current Task→Reshape Feature.2. Alegeti instrumentul Shared Edit.3. Selectati frontiera comuna pe care doriti sa o refaceti.4. Executati clic pe sageata derulanta a paletei cu instrumente si selectati Sketch.5. Creati o linie corespunzator modului in care doriti sa fie elementul refacut.6. Executati dublu-clic pe ultimul vertex pentru a termina schita. Frontiera si toate vertexurile identice ca si vertexurile

sau frontierele care se conecteaza sunt refacute.

4.6.5 Modificarea unei frontiere comune1. Excutati clic pe sageata derulanta Current Task→Modify Feature.2. Alegeti instrumentul Shared Edit.3. Selectati frontiera comuna pe care doriti sa o modificati. Schita frontierei va apare.4. Modificati schita dupa cum doriti.5. Executati clic-dreapta oriunde pe frontiera si alegeti Finish Sketch.

4.6.6 Crearea unui poligon nou care are parti comune cu alte poligoane1. Executati clic pe sageata derulanta Current Task →Auto Complete Polygon.2. Executati clic pe lista derulanta Target Layer si selectati un strat de tip poligon.

77

Page 78: 80083075 Introd Gis Uasmv Sinteza

3. Alegeti instrumentul Sketch.4. Creati o schita care incepe si se opreste pe oricare din frontierele unui poligon existent pentru a inchide noul poligon

pe care il creati. Puteti sa treceti peste frontierele existente atunci cand creati linia; capetele vor fi taiate automat.5. Executati dublu-clic pentru a termina schita.

78